A GRÖNLANDI JÉG MOZOG
(2025 január)
ABSTRACT
A grönlandi jégsapka a felszíne keménynek és mozdulatlannak tűnik, de a hó és a jég lassan deformálódik a hőmérséklettől és a sűrűségtől függően. A látszólagos stabilitás ellenére a jégsapka 1996-tól folyamatos, lassú mozgásban van, a központ felől kifelé terjedve. A grönlandi jégtakaró mindig veszít némi tömeget a partjainál leszakadó jég (jégborjak) következtében, a partok irányában mozog, táplálja a fjordokat, de a veszteséget a hóesés ellensúlyozta 1996-ig. 1996 után Grönland már minden évben veszített jégtömeget. Grönland jégtakarójának térfogata ~2 900 000 köbkilométer. // THE GREENLAND ICE IS MOVING: The Greenland ice cap appears hard and immobile on the surface, but snow and ice are viscous and elastic materials that slowly deform in space and time, depending on temperature and density. Despite its apparent stability, the ice cap is in a state of continuous, slow movement from the year 1996, spreading outwards from the centre. The Greenland ice sheet is always losing some mass due to ice (ice calves) falling off its shores, moving towards the coast and feeding the fjords, but the loss was compensated by snowfall until 1996. After 1996, Greenland lost ice mass every year. The volume of Greenland's ice sheet is ~2 900 000 cubic kilometres.
BEVEZETÉS
Grönland Dánia autonóm területe, és az Európai Unió egyik tengerentúli országa, állampolgárai az Európai Unió állampolgárai is. 56 583 lakosával (2022) Grönland a világ legritkábban lakott régiója. Fővárosa és legnagyobb városa Nuuk. Kulturálisan Európához (különösen Norvégiához és Dániához) kapcsolódik több mint egy évezrede (https://en.wikipedia.org/wiki/Greenland).
Grönland legnagyobb városa Nuuk
Kopár, jeges hegyek (https://www.atlasobscura.com/places/bluie-east-two)
Grönland az Északi-sarkvidék és az Atlanti-óceán között fekszik, a kanadai sarkvidéki szigetcsoporttól keletre, a világ legnagyobb szigete. Grönlandon található a világ legészakibb szárazföldi pontja. A globális felmelegedés miatti jégolvadás, az ásványkincsek bősége, valamint Európa, Észak-Amerika és az Északi-sarkvidék közötti stratégiai helyzete miatt Grönland a nagyhatalmak érdeklődésének középpontjában van. Gazdag ásványkincsekben. A sziget különösen értékes ritkaföldfémekben, mint például az urán, kobalt és nikkel. Találhatóak Grönlandon szénhidrogénkészletek is, amelyek potenciálisan jelentős stratégiai értéket képviselnek, az Egyesült Államok katonai övezettel rendelkezik a szigeten, és a Pituffik Űrbázissal. Grönland háromnegyedét az állandó jégtakaró borítja. Villamosenergia-termelésének 67 százaléka megújuló energiából származik, főként vízenergiából.
GRÖNLANDI JÉG
Grönland a Föld legnagyobb szigete, északon a Jeges-tenger, keleten a Grönlandi-tenger, délkeleten az Atlanti-óceán északi része, délnyugaton a Davis-szoros, nyugaton a Baffin-öböl, északnyugaton a Nares-szoros és a Lincoln-tenger határolja. Grönlandhoz legközelebbi országok Kanada, amellyel közös tengeri határa van nyugaton és délnyugaton (a Nares-szoros és a Baffin-öböl, valamint közös szárazföldi határ a Hans-szigeten) és Izland, Grönlandtól délkeletre. A szigetek keleti és nyugati partjai mentén hideg áramlatok haladnak északról dél felé, a nagyobb hozamú áramlat a keleti part mentén a Fram- szoroson át (https://bencsik.rs3.hu/component/content/category/556-csak-egy-melytengeri-hideg-aramlat-letezik-az-eszaki-sarkon.html?layout=blog&Itemid=101), és Izlandnál (https://bencsik.rs3.hu/component/content/category/551-e-i-tegeri-aramlatok-a-dania-szorosban-izlandnal.html?layout=blog&Itemid=101). A kutatás módja az internetes keresés volt, célja az ismeretterjesztés.
Az északi féltekén valaha mért legalacsonyabb hőmérsékletet Grönlandon, a grönlandi jégtakaró csúcsa közelében mérték fel 1991. december 22-én, amikor a hőmérséklet elérte a –69,6°C-ot (-93,3°F). Nuuk-ban a napi átlaghőmérséklet évszakonként –5,1 és 9,9 °C között (22,8–49,8 °F) változik. Grönland teljes területe 2 166 086 km2 (836 330 négyzetmérföld a szigeteivel), amelyből a jégtakaró 1 755 637 km2 (677 855 négyzetmérföld) (81%).
Grönland legmagasabb pontja 3700 m-en (12 100 láb) található a Watkins-hegységben (Kelet-Grönland hegység). Nagy része azonban kevesebb, mint 1500 m (4900 láb) tengerszint feletti magasságban van.
A jég alatt egy sor kanyon található, a legnagyobbat Grönlandi Grand Canyonnak hívják, amely a jég olvadásának és új jég képződésének ismételt ciklusából származó vízfolyásokból jött létre. A part közelében a magasságok hirtelen és meredeken emelkednek.
A jégmag és a kagylóhéj adatok elemzése alapján i. u. 800 és 1300 között a dél-grönlandi fjordok körüli régiókban viszonylag enyhe éghajlat uralkodott, több Celsius-fokkal melegebb volt az Atlanti-óceán északi részén szokásosnál, fák és lágyszárú növények nőttek, és volt állattenyésztés is. Az árpát a 70. szélességi körig termesztették haszonnövényként. A jégmagok azt mutatják, hogy Grönlandon az elmúlt 100 000 évben sokszor nagy hőmérséklet-eltolódások történtek. A skandináv települések a 14. században és a 15. század elején tűntek el, a telepek megszűnése egybeesik a nyári és téli hőmérséklet csökkenésével. A 14. század fordulójától kezdődően 6-8 °C-kal (11-14 °F) volt hidegebb a mai nyári hőmérsékletnél. Az elmúlt 2000 év legalacsonyabb téli hőmérséklete a 14. század végén és a 15. század elején volt. Az újabb bizonyítékok azt sugallják, hogy a skandinávok, akiknek száma soha nem haladta meg a 2500-at. A 15. század során fokozatosan elhagyták a grönlandi településeket, ugyanakkor a rozmár-agyar, Grönland legértékesebb exportcikkejének ára is csökkent.
A jég a sziget közepétől folyik a part felé. Egy 1951-ben végzett felmérés arra a következtetésre jutott, hogy az állandó jégtakaró alatt Grönland három nagy szigetből áll, ami vitatott, de ha így van, akkor keskeny szorosok választják el őket. Grönland legészakibb részét, Peary Landet nem fedi jégtakaró, mert ott a levegő túl száraz ahhoz, hogy hó keletkezzen, ami elengedhetetlen a jégtakaró kialakulásához, és megújulásához. Az elmúlt két-három évtizedben a felmelegedés csökkentette a gleccserek méretét az Északi-sarkvidéken. Valószínűleg több sziget jelenik majd meg, ahogy a világ legnagyobb szigetét borító fagyos vízréteg tovább olvad. 1985 óta a grönlandi jégtakaró (GrIS) 5091 ± 72 km2 területet veszített, ami 1034 ± 120 Gt jégveszteségnek felel meg a visszavonulás miatt. Grönland 193 ± 25 km2 (63 ± 6 Gigatonna) jeget veszít évente, minden évben visszahúzódik a májusi maximális mértékről a szeptember és október közötti a nyári minimumra (https://www.nature.com/articles/s41586-023-06863-2).
Az 1,7 millió négyzetkilométeres területű jégtakaró átlagos magassága, vastagsága 2135 méter, legvastagabb pontjain a 2,5 kilométert is meghaladja. Teljes elolvadása esetén mintegy 7 méterrel emelné meg a globális tengerszintet. Mélytengeri üledékek arról tanúskodnak, hogy az elmúlt 18 millió évben a grönlandi jégtakaró többé-kevésbé folyamatosan jelen volt. A legidősebb jégtömegek mintegy 130 ezer évesek. A jégmagok korának meghatározása rétegértékeléssel történik. A grönlandi hőmérséklet rekonstruálható a jég oxigénizotóp-összetételéből, a jégzárványokban csapdázódott gázok elemzése pedig az ősi légkör szén-dioxid- és metánkoncentrációinak meghatározását is lehetővé teszi.
Érdekesség: a Grönlandon fúrt legmélyebb jégmag a Greenland Ice Sheet Project 2 (GISP2) projektből származik. A mag elérte a 3053,44 méteres (10 019 láb) mélységet. A fúrásra a Dye 3 telephelyen került sor, és értékes adatokat szolgáltatott az elmúlt több mint 100 000 év múltbeli éghajlatváltozásairól, légköri összetevőiről és hőmérsékleti változásairól. A Camp Century területén 1390 méter, 4560 lábnyi jégen keresztül fúrtak le: https://www.technologynetworks.com/applied-sciences/news/ice-core-reveals-that-most-of-greenland-was-green-416000-years-ago-376576), 416 000 évvel ezelőtt zöld volt a terület (körülbelül 38 000 éves hibahatárral és 14 000 évig volt jégmentes.
Tudományos megfigyelő telepek (https://ng.24.hu/tudomany/2016/01/11/a-jegbe-fagyott-gronlandi-por-nyomaban/)
A grönlandi jégtakaró mindig veszít némi tömeget a partjainál leszakadó jég (jégborjak) következtében, a partok irányában mozog, táplálja a fjordokat, de a veszteséget a hóesés ellensúlyozta 1996-ig. 1996 után Grönland már minden évben veszített jégtömeget. Grönland jégtakarójának térfogata ~2 900 000 köbkilométer (696 000 köbmérföld, https://en.wikipedia.org/wiki/Greenland). A 2010-es években a grönlandi jégtakaró gyorsabb ütemben olvadt, mint az elmúlt 12 000 évben. 2019-ben és 2021-ben úgynevezett "tömeges olvadási események" következtek be, amikor a jégtakaró teljes felülete úgy olvadt, hogy nem volt visszapótlás. A 2021-ben a történelem során először esett eső Grönland legmagasabb pontján, ami annyira váratlan, hogy a csúcson lévő kutatóállomáson nem volt erre az alkalomra esőmérő.
A jégveszteség 2012 és 2017 között: az olvadás évente átlagosan 0,68 mm-rel járult hozzá a szárazföldi jégforrásokból származó tengerszint-emelkedéshez. A század végére önmagában Grönland olvadása kb. 6 cm-rel (2+1⁄2 hüvelykkel) fogja növelni, ha a hőmérséklet-változást 2 °C (3,6 °F)-on tartjuk. A nagy mennyiségű édes olvadékvíz az atlanti meridionális áramlatot (AMOC) is befolyásolja azáltal, hogy hígítja az áramlatokat.
A sziget több mint 80%-át jég borítja, a jégtakaró több mint 1,7 millió négyzetkilométeren terül el. Grönland alsó jégrétegei több mint 250 000 évesek. Grönland teljes partvonala szaggatott, mélyen faragott mozgó fjordokból és hatalmas jéghegyekből áll. Grönland jégsapkájának legmagasabb pontja, a Mount Gunnbjørn 3694 méteres tengerszint feletti magasságban van, és a legvastagabb helyen a jég mélysége meghaladja a 2000 métert. Grönland jégsapkája folyamatosan mozgásban van, kifelé mozog, borjazik, amint eléri a partvonalat.** Az egész partvonal szaggatott, hatalmas gleccserek tarkítják, amelyek gyorsabban mozognak, mint bárhol máshol a Földön. A legnevezetesebb a Ilulissat Icefjord a nyugati parton és az Elefánttalp fjord.
Ilulissat Icefjord (https://whc.unesco.org/en/list/1149/gallery/)
Ilulissat Icefjord (https://whc.unesco.org/en/list/1149/gallery/)
Ilulissat Icefjord (https://whc.unesco.org/en/list/1149/gallery/)
Geológia: a sziget egy ősi kontinens része, amelynek keleti magja a Grönlandi pajzsot alkotja. Néhol a jégmentes part menti sávokon a prekambriumban keletkezett üledékek találhatóak, amelyek jelenleg gleccserek. Grönland keleti és nyugati részén árvízi bazalt maradványok és magmás behatolások*, például a Skaergaard behatolás található. Figyelemre méltó sziklák (metamorf magmás kőzetek) találhatóak Qeqertarsuatsiaat délnyugati partján. Nuuk fővárostól keletre, Isukasia több mint hárommilliárd éves vasérc-régió a világ legrégebbi kőzeteit tartalmazza, mint például a 3,8 milliárd évvel ezelőtt keletkezett grönlanditot.
Nyugaton és délnyugaton a Kangerlussuaq-nál (Gardiner-komplexum) és Safartoq-nál a paleozoos karbonátkomplexek, valamint a Disko-szigeten található Uiffaq-nál bázikus magmás kőzetek találhatók, ahol a bazaltokban natív vasak találhatóak. Kelet-Grönland paleontológiája különösen gazdag, dinoszaurusz maradványokban.
Elephant foot glacier, az Elefánttalp fjord, North Greenland
*VULKÁNOK
Körülbelül 60 millió évvel ezelőtt az óceán középső gerincéről származó láva elárasztotta, és létrehozta az árvízi bazaltként ismert sziklaképződményt. Az évek során ismétlődő lávaáradások adják Geikie egyenetlen csúcsainak jellegzetes megjelenését. Hasonló geológiai struktúrák a világ más részein is láthatóak, mint például a Columbia River Basalt Group az Egyesült Államok nyugati részén.
A Nature Geoscience nevű folyóiratban kutatók (https://www.sermitsiaq.ag/samfund/forskere-gor-enestaende-vulkan-fund-i-havet-vest-for-nuuk/498994)
egy új elméletet és modellt mutattak be a Grönland mindkét oldalán, és az Atlanti-óceán északi részén, a vulkáni tevékenységhez vezető folyamatokról, amelyek körülbelül 60 millió évvel ezelőtt kezdődtek. A vékony litoszféra 60 millió évvel ezelőtt segítette utoljára a vulkáni tevékenységet Grönlandon. Ahogy a litoszféra lemezek (bolygónk külső héja) áthaladnak egy hotspoton, vulkáni eredetű szigetláncok alakulnak ki. Az egyik leghíresebb lánc a tengerfenéken, amely a Csendes-óceáni Hawaiihoz kapcsolódik. Az Atlanti-óceán szélén Izland ma is jól ismert aktív vulkanizmus helyszíne, amely egy forró feláramláshoz kapcsolódik. Grönlandon és az Atlanti-óceán északi részén sok kialudt vulkán található, amelyek körülbelül 60 millió évvel ezelőtt törtek ki. Ezek a vulkánok nem láncokba rendeződnek, hanem nagy területen oszlanak el, így nem tűnnek hagyományos hotspot vulkanizmusnak.
Egy új, 2019-ben felfedezett vulkán
(https://www.sermitsiaq.ag/samfund/forskere-gor-enestaende-vulkan-fund-i-havet-vest-for-nuuk/498994)
Grönlandon, bár a sziget nagy része jéggel borított, mégis vannak vulkanikus területek. Az egyik legismertebb a Grímsvötn vulkán, amely az utóbbi évtizedekben többször is kitört. Több kisebb vulkanikus mező és kráter is található Grönlandon. A vulkánok létezése azért figyelemre méltó, mert alulról olvaszthatják az állandó jégtakarót.
Grönland jégtakarójának a felmelegedés miatt bekövetkező olvadása fokozhatja a felszín alatti vulkáni tevékenységet. A jég olvadásakor csökken az alatta lévő kőzetekre nehezedő nyomás, ami lehetővé teszi a magma tágulását. A folyamat csökkenti a magmakamrákban a nyomást, ami vulkánkitöréseket válthat ki. Ha a jég elolvad, a fedőréteg nyomása csökken, lehetővé téve a magmában oldott gázok távozását, ami csökkenti a nyomást a magmakamrában, így nő a kitörés valószínűsége. A felszín alatti vulkáni tevékenységekből származó hő felgyorsítja az olvadást mélyen a felszín alatt, ami gyengíti a jégtakarót, gyorsítja a jég olvadását, és erősíti a vulkáni tevékenységet. A történelmi bizonyítékok arra utalnak, hogy hasonló folyamatok játszódtak le az utolsó jégkorszak idején, amikor Grönland jégtakarója sokkal vastagabb volt.
A közeli Izland geotermikus tevékenységéről híres, meleg forrásokkal és gejzírekkel, valamint olyan vulkánokkal, de Grönland nem a vulkáni tevékenységéről híres (https://blogs.nasa.gov/icebridge/2013/04/16/post_1366140794166/). Grönland geológiájának megismerését nehezíti, hogy a sziget nagy részét több száz vagy több ezer méteres jég borítja.
Grönland felszínének mintegy fele 1,5 milliárd és valamivel több mint 3 milliárd éves kőzetekből áll, így ezek a legrégebbiek a Földön. Ez a fél Grönland egy nagy képződmény része, amely Grönlandtól a Kanadai pajzson keresztül egészen a Hudson-öbölig terjed. Grönland alapkőzetének nagy része feltehetően ebből az ősi kőzetből áll, egyes részei pedig a Föld tektonikus lemezeinek mozgása miatt meggörbültek és gyűrődtek. A múltbeli vulkáni tevékenység bizonyítékai a grönlandi gleccserek által hordozott üledékekben, és Grönland egyik legszembetűnőbb geológiai vonásában, a Grönland keleti partján fekvő Geikie-félszigeten láthatók. Kiderült, hogy ennek a régiónak a geológiájában van valami közös az izlandi vulkáni tevékenységgel. Mindkettő abból az olvadt kőzetből származik, amely az Atlanti-óceán északi részének közepén lévő gerincen hullámzik azon a határon, ahol az észak-amerikai és eurázsiai lemezek távolodnak egymástól.
**
A Camp Century területén 1390 méter, 4560 lábnyi jégen keresztül fúrtak le: 416 000 évvel ezelőtt zöld volt a terület (körülbelül 38 000 éves hibahatárral és 14 000 évig volt jégmentes (https://en.wikipedia.org/wiki/Camp_Century).
Érdekesség: A Camp Century hivatalos célja az volt, amint azt az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma közölt a dán kormány tisztviselőivel 1960-ban, hogy megvizsgálja a különböző építési technikákat sarkvidéki körülmények között, felfedezze a gyakorlati problémákat, egy félig mobil nukleáris reaktorral kapcsolatban, valamint támogassa a tudományos kísérleteket a jégrétegben. Összesen 21 árkot vájtak, fedett íves tetőkkel, amelyen belül az előre gyártott épületeket elhelyezték. Teljes hossza 3000 km volt, ami az alagutakat is tartalmazza, valamint volt benne egy kórház, egy bolt, egy színház és egy templom. Az állomás lakosságának száma 200 volt. 1960-tól 1963-ig a villamosenergia-ellátást a világ első mobil/hordozható nukleáris reaktora biztosította (jelölése PM-2A), amelyet az Alco tervezett az Amerikai Hadsereg számára. A vizet olvadó gleccserek szállították, amiben megvizsgálták, hogy baktériumok jelen voltak-e.
Három éven belül, miután feltárták a jégmagot, a geológusok megállapították, hogy a gleccser sokkal gyorsabban mozgott, mint várható lenne, képes volt elpusztítani az alagutakat. A létesítményt 1965-ben kiürítették, a nukleáris generátort eltávolították. A Project Iceworm-ot törölték, a Camp Century-t lezárták 1966-ban. A projekt értékes tudományos információkat tárt fel a jégmag vizsgálatával, amit felhasználnak a klimatológusok is. Bár a grönlandi jégsapka a felszíne keménynek és mozdulatlannak tűnik, a hó és a jég viszkoelasztikus anyag, amely lassan deformálódik térben és időben, a hőmérséklettől és a sűrűségtől függően. A látszólagos stabilitás ellenére a jégsapka folyamatos, lassú mozgásban van, a központ felől kifelé terjedve. Ez a jégmozgás következtében az alagutak és árkok elkeskenyedtek, a falak deformálódtak, végül beomlottak a mennyezetek. 1962 közepéig a reaktorszobában is leszakadt a mennyezet a Camp Century-n belül, és meg kellett emelni 1,5 m-rel. A reaktor karbantartás miatti tervezett leállítása közben 1963 július végén az Amerikai Hadsereg úgy döntött, hogy a Camp Century csak nyáron fog működni, és nem aktiválják újra a PM-2A reaktort. A bázis folytatta a működését 1964-ben, amihez a készenléti dízel generátort használták, végül a hordozható reaktort nyáron eltávolították, és a bázist elhagyták 1966-ban. A tábort 1967-ben bezárták, az infrastruktúrát és a hulladékokat hátrahagyták, abban a hiszemben, hogy azok örökre eltemetve lesznek az állandó hóesés miatt.
Azonban egy 2016-os tanulmány megállapította, hogy a Camp Century-t fedő jégtakaró olvad, és az évszázad végére teljesen elolvadhat, ha a jelenlegi trendek folytatódnak. Amikor a jég olvad, a tábor infrastruktúrája a felszínre kerülhet, továbbá a hátrahagyott biológiai, kémiai és radioaktív hulladékok, amik újra a környezetbe kerülhetnek, ami megzavarhatja az ökoszisztémát (https://www.technologynetworks.com/applied-sciences/news/ice-core-reveals-that-most-of-greenland-was-green-416000-years-ago-376576).