麻省理工學院兩位研究人員利用冰裂縫中二氧化碳的計算機模型推測，這種溫室氣體可能會在結構上削弱已經受到全球變暖壓力影響的冰川。
麻省理工學院教授、材料科學家馬庫斯·布勒（Markus Buehler）研究從蜘蛛絲到骨骼等各種材料的斷裂力學特性。他在奈米尺度上工作，研究分子和原子之間的鍵。即使是像曼哈頓大小的冰山也是從一個單一斷裂的鍵開始的，因此布勒和博士後學者秦釗決定研究冰破裂時會發生什麼。他們對導致全球變暖的二氧化碳氣體如何影響冰的破裂特別感興趣。
秦和布勒建立了一個水冰的計算機模型，然後模擬了一個小裂縫。當二氧化碳氣體進入混合物時，氣體分子會破壞水分子中的氫鍵，使冰變得更脆。
關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事。
氣體分子似乎被吸引到裂縫的尖端；為了到達那裡，它們像殭屍體操運動員一樣沿著表面翻轉，在其身後留下斷裂的氫鍵。聚集在裂縫尖端的二氧化碳也不斷攻擊那裡的水分子，使裂縫更容易擴大和生長。
研究發現，結果是：含有 2% 二氧化碳的冰的抗斷裂能力比純冰低 38%。
在現實世界中
但是從麻省理工學院的計算機到冰蓋還有很長的路要走，而且在現實世界中，冰川不是純冰。它們是塵埃、火山灰和任何不幸被困在冰中的其他物質的骯髒、混亂的混合物——再加上少許岩石和隕石。冰川冰也經常融化和重新凍結，因此沒有一個冰川在其流中具有均勻的機械效能。
密歇根大學安娜堡分校的冰川學家傑里米·巴西斯（Jeremy Bassis）說：“冰的強度可能與實驗室測量結果大不相同，因為所有這些雜質都會發揮作用。”他沒有參與麻省理工學院的研究。
巴西斯還指出，冰川學家已經知道冰川冰的斷裂韌性，這可以被插入到計算機模擬中。“我有點失望的是他們沒有關注冰川冰的斷裂韌性觀測結果，”巴西斯告訴《我們的神奇星球》。“我認為他們認為你正在改變斷裂強度很有趣，但我的直覺是這實際上並不是正在發生的事情。有很多證據表明，冰-海洋相互作用正在導致你看到冰山崩解的地方發生斷裂。”
現實世界的後果？
布勒和秦在宣告中說，他們希望他們的研究結果能夠激發對二氧化碳對冰川和冰蓋破裂影響的進一步研究。
布勒在一份宣告中說：“如果冰蓋和冰川繼續破裂成碎片，暴露在空氣中的表面積[數量]將大大增加，這可能導致加速融化和地球上覆蓋面積大大減少。”“這些變化的後果仍有待專家探討，但它們可能會導致全球氣候變化，”他說。
這些發現詳述於 10 月 11 日出版的《物理學雜誌 D：應用物理學》期刊中。
版權所有 2012 OurAmazingPlanet，TechMediaNetwork 公司。保留所有權利。本材料不得釋出、廣播、重寫或再分發。