זה מבוסס היטב שבשנים הבאות, הגדלת כמויות הפחמן הדו-חמצני באוויר תגרום לאקלים להשתנות, ובכך תביא להתמוספות כובעי הקרח בקצב מואץ ועליית פני הים ברחבי העולם. עם זאת, ממצא מדעי חדש מצביע על השפעה ישירה מטרידה ונפרדת לחלוטין של פחמן על קרח - כזה שלא קשור כלל להתחממות.
כפי שתועד במחקר שפורסם אתמול בכתב העת Journal of Physics D, חוקרים מ- MIT גילו כי עצם הימצאותם בנוכחות מוגברת של ריכוז פחמן דו חמצני גורם לקרח להיחלש משמעותית, עם חוזק חומרים מופחת וקשיחות שברים, ללא קשר לטמפרטורה. עם מספיק פחמן דו חמצני באוויר, זה לבד יכול לגרום לקרחונים להתפצל ולשבר. הוסף את העובדה שהטמפרטורות העולמיות ימשיכו להתחמם - במיוחד סביב הקטבים - והשילוב של שני הגורמים הללו יכול לגרום לכך שכובעי הקרח יתמוססו בקצב מהיר עוד יותר ממה שמציעים בעבר מומחים.
"אם כובעי הקרח והקרחונים היו ממשיכים להיסדק ולהתפרק לחלקים, שטח הפנים שלהם שנחשף לאוויר היה מוגדל משמעותית, מה שעלול להוביל להתכה מואצת ולאזור הכיסוי המופחת בהרבה על כדור הארץ", אמר מחבר המחקר., מרקוס בוהלר. "עדיין יש לבדוק את ההשלכות של שינויים אלה על ידי המומחים, אך הם עשויים לתרום לשינויים באקלים העולמי."
בוהלר ומחברו המשותף, ג'או צ'ין, השתמשו בהדמיות מחשב ברמה האטומית כדי להעריך את הדינמיקה של חוזק הקרח בנוכחות ריכוזים שונים של דו תחמוצת הפחמן. הם גילו שהגז מפחית את חוזק הקרח על ידי הפרעה לקשרי המימן המחזיקים את מולקולות המים בגביש קרח. באופן ספציפי, ברמה האטומית, הפחמן הדו-חמצני מתחרה במולקולות המים המלוכדות, ובריכוזים גבוהים מספיק, מעקר אותם מהקשרים ותופס את מקומם.
מולקולות הפחמן הדו-חמצני מתחילות להסתנן לחתיכת קרח בקצה החיצוני, ואז מפוצלות אותה לאט לאט על ידי נודד פנימה כשנוצר סדק. בכך הם מושכים גם מולקולות מים החוצה אל הקצה על ידי יצירת קשרים עם אטומי המימן של מולקולות המים, ומשאירים קשרים שבורים בתוך המבנה הגבישי ומפחיתים את חוזק הקרח באופן כללי. ההדמיות הראו כי קרח שהוחדר בפחמן דו חמצני עד לנקודה שהגז תופס שני אחוזים מנפחו הוא חזק בערך 38 אחוז.
"במובן מסוים שבר של קרח כתוצאה מפחמן דו חמצני דומה להתמוטטות של חומרים בגלל קורוזיה, למשל מבנה של מכונית, בניין או תחנת כוח שבהם חומרים כימיים" מכרסמים "בחומרים, שמתדרדרים לאט, "ביהלר אמר לרשת המחקר הסביבתי . מכיוון שקרחונים בדרך כלל מתחילים להתפרק עם היווצרות סדקים קטנים, כך אומרים החוקרים, הדבר עלול להוביל לשברים גדולים יותר, כמו זה שהתרחש לאחרונה באנטארקטיקה והפיק שבר גדול יותר מעיר ניו יורק.
מכיוון שהממצא הוא העדות הראשונה לתופעה, מוקדם מדי לומר עד כמה הוא יאיץ את נמס הקרח מעבר לתחזיות קודמות. עם זאת, ישנם כמה מנגנונים אשר באמצעותם הדבר יכול להביא למומחים לשנות את הערכותיהם כלפי מעלה לקרח להמיס ולגובה פני הים, בהמשך לעלייה מתמשכת בפליטת גזי החממה.
בנוסף למובן מאליו - שאוויר חם יותר וקרח חלש יותר פירושו נמס מהיר יותר של התכה - יש העובדה שכובעי הקרח ממלאים תפקיד מכריע בהשתקפות אור השמש בחלל. נכון לעכשיו, הם מכסים בערך שבעה אחוזים משטח כדור הארץ אך הם אחראיים לשקף 80 אחוז מקרני השמש. הסיבה לכך היא שהצבע הלבן הבהיר של הקרח עוזר לו לשקף אור ביעילות רבה יותר מכל סוג אחר של כיסוי קרקע.
אם עליית ריכוז הפחמן הדו-חמצני והטמפרטורות החמות יותר גורמות לקרח להתמוסס באופן בלתי צפוי, עם זאת, קרח לבן בוהק זה יוחלף במי אוקיינוס כהים. יותר ויותר אור שמש היה נכנס ונשאר באווירה ובכך גורם להתחממות יותר ויותר. לולאת משוב חיובית זו עשויה להוות את אחת מ"נקודות ההפחדה "האיומות שמחשבי האקלים חוששים עשויות לשלוח את האקלים שלנו בדרך בלתי מבוקרת לעבר אסון.
מכיוון שהעיתון עוסק רק בקרח ברמה המיקרוסקופית, השלב הבא יהיה לבחון את ההשפעה של ריכוזי פחמן דו חמצני מוגברים על קרח במעבדה כדי לבדוק אם ההשפעות של הדגם המדמה נכונות. כמובן שאם שום דבר לא ישתנה מבחינת פליטת הפחמן, ייתכן מאוד שתהיה לנו סיכוי לראות אם ההשפעות הללו מתרחשות בקנה מידה גדול בהרבה - בקרחונים ובעטיפות הקרח הקוטביות בעולם.
