Kohlendioxid kann Gletscher beschädigen.

Ein Computer-Modell von Kohlendioxid in Eis Risse hat zwei MIT-Forscher spekulieren, dass das Treibhausgas strukturell Gletscher, die bereits unter Druck schwächen könnten von der globalen Erwärmung sind.

Materialwissenschaftler Markus Buehler, Professor am MIT, untersucht die mechanischen Eigenschaften des fracturing in alles von Spinnenseide zu Knochen. Er arbeitet in Nanogröße Maßstab betrachten die Bindungen zwischen Molekülen und Atomen. Sogar ein Eisberg, die, den die Größe von Manhattan mit einem einzigen gebrochenen Band beginnt, so Bühler und postdoctoral Scholar Zhao Qin beschlossen zu untersuchen, was, passiert, wenn Eis Frakturen. Sie waren besonders daran interessiert, Kohlendioxid-Gas, das zur globalen Erwärmung beiträgt, mögliche Auswirkungen fracturing im Eis.

Qin und Bühler baute ein Computermodell von Wassereis, dann simuliert einen kleinen Riss. Als Kohlendioxid-Gas Mix eintrat, brach die Gasmoleküle Wasserstoffbrücken in den Wassermolekülen, die Eisbereitung spröder.

Die Gasmoleküle schien bis zur Spitze des Risses gezogen; um dorthin zu gelangen, blätterte sie entlang der Oberfläche wie Zombie Turner, gebrochene Wasserstoffbrücken in ihrem Gefolge verlassen. Das Kohlendioxid gruppierten an der Spitze des Risses ständig angegriffen die Wassermoleküle befindet sich dort auch, wodurch es einfacher für die Fraktur zu erweitern und zu wachsen.

Das Ergebnis: Eis mit 2 Prozent Kohlendioxid war 38 Prozent weniger widerstandsfähig gegen Bruch als reines Eis, die Studie ergab.

In der realen Welt

Aber es ist ein langer Weg von einem Computer am MIT, einer Eisdecke und Gletscher nicht in der realen Welt, reinem Eis. Sie sind schmutzig, unordentlich aus Staub, Vulkanasche und was sonst noch das Pech, im Eis gefangen hatte – plus eine Prise von Felsen und Meteoriten. Gletschereis auch ständig schmilzt und gefriert, so hat keine Gletscher gleichbleibende mechanische Eigenschaften in den Stream.

"Die Stärke des Eises könnte wirklich anders, als was uns eine Labormessung wegen all dieser Verunreinigungen kommen ins Spiel, sagen könnte", sagte Jeremy Bassis, Glaziologe an der University of Michigan in Ann Arbor, der mit der MIT-Studie beteiligt war.

Bassis hingewiesen, dass Glaziologen bereits die Bruchzähigkeit von Gletschereis, wissen, welche in der Computersimulation eingesteckt haben könnte. "Ich bin ein wenig enttäuscht, dass sie nicht auf Beobachtungen von [der] Bruchzähigkeit von Gletschereis schauen" sagte Bassis OurAmazingPlanet. "Ich denke, es ist interessant, dass sie diese Idee, dass Sie die Bruchfestigkeit ändern, aber mein Bauchgefühl ist, ist nicht was eigentlich vor sich geht. Es gibt viele Beweise dafür, dass Eis-Ozean Interaktion verursacht Frakturen Sie finden Eisberge kalben."

Reale Konsequenzen?

Bühler und Qin hoffen, dass ihre Ergebnisse weiter Funken Forschung über die Auswirkungen von Kohlendioxid auf Gletscher und Eiskappen, zerbrechen sie sagte in einer Erklärung.

"Wenn Eiskappen und Gletschern waren weiterhin zu knacken und brechen in Stücke, [die Höhe der] ihre Fläche, die an der Luft würde deutlich erhöht werden, was auf der Erde zu beschleunigten Schmelz- und viel reduziert Versorgungsgebiet führen könnte" Buehler sagte in einer Erklärung. "Die Folgen dieser Veränderungen bleiben von den Experten erforscht werden, aber sie könnte dazu beitragen, Veränderungen des globalen Klimas," sagte er.

Die Ergebnisse waren in der Okt. 11 Ausgabe des Journal of Physics D: Applied Physics detailliert.

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