Forskare har funnit att glaciärer i de tropiska Anderna är mindre än någon gång sedan den senaste istiden, vilket markerar en betydande milstolpe i effekterna av den globala uppvärmningen. Denna upptäckt, ledd av forskare från University of Wisconsin–Madison och andra institutioner, lyfter fram dessa glaciärer som tidiga indikatorer på potentiella globala förändringar i glaciärens beteende på grund av klimatförändringar.
Ny forskning visar att Andernas glaciärer krymper till osynliga storlekar sedan den senaste istiden på grund av den globala uppvärmningen, vilket möjligen förutsäger liknande framtida trender för globala glaciärer.
Som de är på många platser runt om i världen, krymper glaciärer som ligger högt uppe i Anderna. Nu har forskare vid University of Wisconsin–Madison och deras medarbetare upptäckt bevis för att de tropiska isfälten på hög höjd sannolikt är mindre än de har varit någon gång sedan den senaste istiden slutade för 11 700 år sedan.
Det skulle göra de tropiska Anderna till den första regionen i världen som är känd för att passera den tröskeln som ett resultat av det stadigt värmande globala klimatet. Det gör dem också möjliga förebudar om vad som komma skall för glaciärer globalt.
”Vi tror att det här är kanariefågeln i kolgruvan. Tropikerna skulle förmodligen vara det första stället du förväntar dig att isen skulle försvinna, och det är vad vi ser”, säger Shaun Marcott, professor i geovetenskap vid UW–Madison. Marcott ledde forskningen tillsammans med kollegor vid Boston College och Tulane University. Andrew Gorin, en före detta student vid Boston College som nu är vid University of California, Berkeleyledde studien, som nyligen publicerades i tidskriften Vetenskap.
Mekanismer för glaciärbildning och smältning
Glaciärer växer långsamt över tiden i regioner där sommarvädret inte är tillräckligt varmt för att smälta alla föregående vinters snöfall. Med tiden samlas osmält snö och packas ihop och börjar röra sig under sin egen tyngd, vilket resulterar i isen året runt som definierar en glaciär.
Satellitbilder och observationer på marken har gett avgörande bevis i årtionden för att glaciärer på hög höjd i Anderna stadigt krymper när varmare temperaturer får dem att smälta snabbare än fallande snö kan fylla på dem.
Det som dock förblivit oklart är om glaciärernas minskande fotspår är onormalt små jämfört med resten av perioden som började i slutet av den senaste istiden, känd som holocen. Samtidigt var glaciärer i andra delar av världen mindre vid vissa tillfällen i början av holocen, när det globala klimatet var varmare och torrare än de senaste årtusendena.
”Vi visste att glaciärer ebbade ut och flödade förr, så vi ville lära oss hur glaciärernas beteende idag – som smälter på grund av mänskligt orsakade klimatförändringar – står sig mot deras långsiktiga fluktuationer”, säger Andy Jones, en UW- Madison doktorand och studiemedförfattare.
Geokemisk analys av glacial reträtt
För att svara på denna fråga analyserade forskarteamet berggrundens geokemi från områden nära kanterna på fyra glaciärer i de höga tropiska Anderna, och valde platser som satellitbilder visade exponerades av smältande is under bara de senaste två eller tre decennierna.
Teamet letade specifikt efter bevis på två unika isotoper – i grunden kemiska smaker – av ett par element med berggrundens kvartskristaller: beryllium-10 och kol-14. Dessa isotoper finns bara i bergarter som har tillbringat tid på eller nära jordens yta eftersom de är resultatet av interaktioner mellan berget och kosmiska strålar, som är högenergipartiklar som ständigt regnar ner på planeten från yttre rymden.
Berggrunden ackumulerar beryllium-10 och kol-14 när den väl exponeras för ytan, så att mäta isotopernas koncentrationer i bergkristaller nära glaciärer kan vara användbart för att förstå den tidigare omfattningen av istäckningen. Teamet fann ”anmärkningsvärt låga” koncentrationer av båda isotoper i nästan alla prover, vilket tyder på att smältande is har exponerat berggrunden nära glaciärerna för första gången nyligen på de flesta av de provtagna platserna.
Ytterligare analyser – och det faktum att de extremt låga koncentrationerna var konsekventa över provplatserna – gjorde forskarna övertygade om att smältande is, snarare än erosion, exponerade berggrunden.
”Det är mycket osannolikt att det här kommer från erosion”, säger Marcott. ”Eftersom de många platserna vi gick till visar alla samma sak.”
Denna konsistens pekar på en enda trolig slutsats, enligt Marcott: Världens tropiska glaciärer, varav mer än 99% är belägna i Anderna, är de första som krymper bortom vad som har setts under det senaste geologiska förflutna.
”Glaciärer är mycket känsliga för klimatsystemet som de lever i”, säger Marcott. ”De är verkligen platsen du skulle leta för att se några av de första stora förändringarna som är ett resultat av ett värmande klimat. Du kan se till dessa glaciärer och föreställa dig vad vi kan tänkas titta på i framtiden på andra platser som västra USA, vilket är ett scenario utan is.”
Denna forskning stöddes av National Science Foundation (EAR-1805620; EAR-1805133; EAR-1805892).