Ledus atrodams visā pasaulē visdažādākajās formās. Dažādas ledus formas, kas nav tikai saldēts ūdens, stāsta par savu vidi, mainoties gadalaikiem, un parāda mainīgā klimata tendences uz Zemes.
Zinātnieki pēta pamatparaugus, kas izvilkti no lielu ledus veidojumu dziļuma, piemēram, ledus cepurēm un ledājiem, lai atklātu, kā vietējais klimats ir mainījies simtiem gadu, un palīdzētu prognozēt, kā klimats mainīsies nākotnē, sacīja Melisa Hage, vides zinātnieks un docents Oksfordas koledžā Emorijas universitātē Gruzijā.
Šeit mēs definējam kopīgos terminus, kas raksturo dažādus ledus veidojumu veidus, kas atrodami visā pasaulē.
Ledāji
Ledāji ir lielas, saldūdens ledus masas uz sauszemes, kas veidojas no krītoša sniega, kas galu galā kļūst tik smags, ka tas tiek saspiests ledū, norāda Nacionālais sniega un ledus datu centrs (NSIDC). Ledāju lielums ir no aptuveni futbola laukuma garuma (120 jardi vai 110 metri) līdz dažu simtu jūdžu garumam, un tos var atrast katrā kontinentā.
Tehniski runājot, ledāji ir mazākas formas ledus cepures un ledus loksnes, kas visas ir lielas ledus masas, kas lēnām slīd pa ainavu neatkarīgi no tā, kas atrodas zem tām. Šie lēni pārvietojošie ledus giganti var iziet cauri veselām kalnu grēdām un pat aktīviem vulkāniem, sacīja Benjamins Edvards, Pensilvānijas Dikinsona koledžas vulkanologs, kurš pēta ledāju un vulkānu mijiedarbību.
Ledāji pārstāj augt tur, kur satiekas ar okeānu, un siltāks sālsūdens izkausē sasalušās saldūdens masas malu. Siltā okeāna temperatūra ir palielinājusi ledāju un citu ledus veidojumu, piemēram, aisbergu un ledus plauktu, kušanas ātrumu okeānā vai blakus tam, norāda Džordžijas Emorijas koledžas fiziķis Džastins Burtons, kurš pēta ledāju zaudēšanas fiziku. Ledāji ir viens no labākajiem klimata pārmaiņu vides rādītājiem, pateicoties redzamām izmaiņām, kas tajās notiek dažu dienu laikā.
Aisbergi
Aisbergi ir lielas, peldošas saldūdens ledus masas, kas sadalījušās atsevišķi no ledājiem, ledus loksnēm vai ledus plauktiem un iekritušas okeānā, ziņo Nacionālā okeāna un atmosfēras pārvalde (NOAA). Lai ledus masu varētu saukt par aisbergu, ledus masai jāpaliek vairāk nekā 16 pēdām (4,9 m) virs jūras līmeņa, tai jābūt no 98 pēdām līdz 164 pēdām (30 līdz 50 m) biezai un tai jāaptver vismaz 5 382 kvadrātpēdas ( 500 kvadrātmetri).
Saskaņā ar NSIDC, ledus gabaliem, kas ir pārāk mazi, lai tos varētu klasificēt kā aisbergu, tiek piešķirti krāsaināki nosaukumi. Piemēram, "ogu biti" parasti ir ledus gabali, kas ir salauzuši aisbergu un ir mazāki par 5 pēdām (5 m). "Growlers" ir ledus gabali, kas ir nedaudz mazāki, apmēram līdzīgi pikapa lielumam; un "nederīga ledus" gabali ir fragmenti, kas atrodas zemāk par 2 m (6,5 pēdām).
Aisbergi var būt arī tabulas formas, kas norāda, ka aisbergs ir notriecis no ledus plaukta malas. Arktikā pazīstamas arī kā ledus salas, šīm lielajām, taisnstūrveida ledus formām parasti ir plakanas galotnes ar gandrīz perpendikulārām malām.
Ledus lapa
Ledus loksnes ir lielākie ledus veidojumi pasaulē. Saskaņā ar NSIDC šie milzīgie ledus līdzenumi klāj vairāk nekā 20 000 kvadrātjūdzes (50 000 kvadrātkilometru). Uz Zemes ir tikai trīs ledus loksnes, kas aptver Grenlandi, Rietumu Antarktīdu un Austrumu Antarktīdu. Pēdējā ledus laikmeta laikā ledus loksnes pārklāja arī lielas Ziemeļamerikas, Dienvidamerikas un Ziemeļeiropas teritorijas.
Apvienojot, vairāk nekā 99 procenti saldūdens uz Zemes šobrīd atrodas Grenlandes un Antarktīdas ledus slāņos, saskaņā ar NSIDC. Zinātnieki lēš, ka, ja tikai izkustu Grenlandes ledus kārta, jūras līmenis paaugstinātos apmēram par 20 pēdām (6 m) un ja izkustu abas Antarktikas ledus kārtas, jūras līmenis paaugstinātos par 200 pēdām (60 m). Tomēr paies vairāki simti gadu, līdz šīs ledus lapas izkusīs.
Pēdējo desmitgažu laikā ledus loksnes daļas virs Antarktīdas ir nepārtraukti izkusušas. Lai arī var šķist, ka izkusis tikai salīdzinoši neliels ledus daudzums, pietiek ar to, ka tas ir izraisījis kontinenta pacēluma palielināšanos, līdzīgi kā Islande pēdējā ledus laikmeta beigās, Edvards stāstīja Live Science. Islande šajā laikā piedzīvoja pastiprinātu vulkānismu, kas varētu būt saistīts ar garozas atjaunošanos pēc tam, kad ledus to vairs nesvēra. Tas pats iznākums varētu satraukt Antarktīdas rietumus, sacīja Edvards, "lai gan mēs šo teritoriju īsti nesaprotam pietiekami labi, lai droši zinātu."
Ledus cepures un ledus lauki
Ledus cepures ir ledus loksnes, kas ir mazākas par 20 000 kvadrātjūdzēm (50 000 kvadrātkilometri). Saskaņā ar NSIDC šīs ledus struktūras parasti veidojas polārajos reģionos, kas lielākoties ir plakani un lielos augstumos. Piemēram, Islandi lielākoties sedz ledus cepures. Vatnajökull ledus vāciņš Islandes austrumu pusē ir lielākais ledus vāciņš Eiropā, tas aptver apmēram 3 127 kvadrātjūdzes (8 100 kvadrātkilometrus) un vidēji 1300 pēdas (400 m) biezu.
Ledus lauki un ledus cepures ir ļoti līdzīgi pēc lieluma un izvietojuma un atšķiras tikai ar to, kā ledus plūsmu ietekmē tā apkārtne, norāda Nacionālā parka dienests (NPS). Ledus laukos ir kalni un grēdas, kas izlec no ledus virsmas un maina ledus plūsmu, līdzīgi kā liels laukakmens, kas palienes virs strauta virsmas, izraisot ūdens plūsmu ap to. Ledus cepures, no otras puses, balstās uz jebkura reljefa un izkliedējas no sava centra.
Ledus melange
Pēc Burtona teiktā, ledus melange būtībā ir milzu slāneklis, kas veidojas ledus fjordos, kurus veido jūras ledus, aisbergi un mazākie aisbergu radinieki. Melange veidojas, ja okeāna straumes vai virszemes vēji nespēj izkustināt ledus masu no fjordi, veidojot daļēju robežu starp ledāju un okeānu.
Burtons sacīja, ka ledus melanges tiek uzskatītas par lielāko granulēto materiālu pasaulē, jo tām ir liels daudzums suspendētu nogulumu un šķidruma, kas atrodas ledus pūtī.
Tā kā ledus melanges nav ciets ledus, salīdzinoši siltāks okeāna ūdens var nokļūt caur ledu līdz ledāja virsmai. Šis raksturlielums nozīmē, ka ledus melangei ir liela ietekme uz to, cik ledājs saplīst un cik daudz saldūdens nonāk fjordā.
Ledus plaukts
Lielākā daļa Zemes ledus plauktu ir atrodami ap Antarktīdas krastiem, taču tos var atrast arī jebkur, kur sauszemes ledus, piemēram, ledājs, ieplūst aukstā okeānā, norāda NSIDC. Plaukti ir izgatavoti no peldošām ledus loksnēm, kuras savieno ar zemes masu. Tie veidojas, kad ledus lēnām plūst no ledājiem un ledus straumēm uz okeānu, bet auksts okeāna temperatūras dēļ ledus neizkausē uzreiz. Pēc tam plaukti tiek veidoti no papildu ledus, kas plūst no ledājiem.
Ledus straumi
Ledus straumes ir ledus lapu upes, kas plūst relatīvi ātrāk nekā apkārtējais ledus, un parasti tās parasti pārvietojas apmēram pusmiltu (800 m) gadā.
Jakobshavn ledājs Grenlandē, visātrāk plūstošais ledājs pasaulē, dažreiz tiek klasificēts kā ledus straume. Saskaņā ar 2014. gada rakstu, kas publicēts žurnālā Cryosphere, Jakobshavn pārvietojas ar ātrumu aptuveni 10,5 jūdzes (17 km) gadā.
Jūras ledus
Jūras ledus ir saldēts sālsūdens un atrodams attālos polārajos okeānos. Saskaņā ar NSIDC datiem tas gadā aptver apmēram 9,65 miljonus kvadrātjūdzes (25 miljonus kvadrātkilometru) Zemes gadā.
Jūras ledus ir būtisks polāro reģionu ekosistēmām un klimatam, un tas var ietekmēt arī okeāna cirkulāciju un laika apstākļus, norāda NASA Zemes novērošanas centrs. Šie sālsūdens ledus gabali samazina ledus plauktu un ledāju eroziju netālu no piekrastes, samazinot viļņu un vēja daudzumu, un izveido izolācijas virsmu, kas samazina ūdens iztvaikošanu un atmosfēras siltuma zudumus. Siltākos vasaras mēnešos kūstošais jūras ledus atbrīvo barības vielas okeānā un pakļauj okeāna virsmu saules gaismai, un tas abi stimulē fitoplanktona augšanu, kas ir jūras barības tīkla pamats.
Tā kā Zemes klimatā notiek straujas pārmaiņas, jūras ledus kūst straujāk, nekā tas var uzkarst. Īpaši tas redzams Arktikā, kur okeāna un sauszemes temperatūra paaugstinās straujāk nekā jebkurā citā Zemes vietā, sacīja Edvards.
Sniegapika zeme
Sasalušā Zeme, kuras nosaukums ir Sniega bumbiņas Zeme, attiecas uz laika periodiem ģeoloģiskajā ierakstā, kad lielākā daļa planētas, ja ne visas planētas, bija sasalusi, teikts Dartmouth Undergraduate Journal of Science.
"Četri ledus laikmeti, kas bija pirms 750–580 miljoniem gadu, varēja būt tik smagi, ka visa Zemes virsma, sākot no staba līdz polam, ieskaitot okeānus, pilnībā iesaldēja," sacīja Hāge. "Tiklīdz polārie okeāni sāka sasalst, vairāk balto ledus virsmu atstarojās saules gaisma un pastiprinājās dzesēšana."
Zinātnieki lēš, ka šajos periodos vidējā temperatūra uz Zemes pazeminājās līdz mīnus 58 grādiem pēc Fārenheita (mīnus 50 grādi pēc Celsija) un ka ūdens cikls (cikls, kurā ūdens iet starp atmosfēru, zemi un okeāniem) tika slēgts.
Bet notiek dažas diskusijas par to, vai Zeme bija pilnīgi sasalusi cieta viela vai arī pie ekvatora joprojām bija plankumi ar slidenu vai atklātu ūdeni, kur saules gaisma varēja iekļūt ūdenī un ļaut dažiem organismiem izdzīvot.
Zinātnieki uzskata, ka kādā brīdī oglekļa dioksīda līmenis atmosfērā paaugstinājās, visticamāk, pateicoties vulkāniem, kas paaugstināja temperatūru pietiekami, lai atsāktu ūdens ciklu. Palielinātais ūdens tvaiku daudzums gaisā papildus oglekļa dioksīdam izraisīja bēguļojošu periodu, dažu simtu gadu laikā globālo temperatūru paaugstinot līdz 122 grādiem F (50 grādi C), sacīja Hāge. Nelielas gaismas izmaiņas Zemes orbītā vai aksiālā slīpumā galu galā noveda planētas vidējo temperatūru līdz pašreizējai dzīvību uzturošai temperatūrai 58,6 grādi F (14,9 grādi C).
Pētījumi liecina, ka sniegapika perioda beigās notika milzīgs dzīvības sprādziens, kas pazīstams kā Kambrijas sprādziens, saskaņā ar Kalifornijas Universitātes Paleontoloģijas muzeja datiem. Tas ir agrīnākais zināmais fosiliju reģistra periods, kurā lielākās dzīvnieku grupas (piemēram, brachiopodi un trilobīti) pirmo reizi parādās ģeoloģiski īsā laika posmā (aptuveni 40 miljoni gadu).
