Dwutlenek węgla uszkadza lód

Dwaj naukowcy z MIT-u dowodzą, że dwutlenek węgla może bezpośrednio szkodzić lodowcom. Pośredni wpływ dwutlenku węgla na lodowce jest znany od dawna - im więcej CO2 w atmosferze, tym wyższa temperatura i tym szybciej topią się lodowce.

Profesor materiałoznawstwa Markus Buehler specjalizuje się w badaniu w skali nano procesów pęknięć różnych materiałów - od nici pajęczej po ludzkie kości. Wraz ze swoim asystentem doktorem Zhao Qinem postanowili sprawdzić, jak pęka lód. Szczególnie interesowało ich zbadanie, czy na proces pojawiania się pęknięć ma wpływ dwutlenek węgla. Naukowcy stworzyli komputerowy model lodu, a następnie symulowali pojawienie się niewielkiego pęknięcia. Gdy do szczeliny dodano CO₂ okazało się, że gaz ten przerywał wiązania wodorowe pomiędzy molekułami wody, powodując, że lód stawał się bardziej kruchy. Co więcej, gaz zbierał się przy końcach pęknięć i w ten sposób ułatwiał powiększanie się szczeliny.

Szczegółowe obliczenia wykazały, że lód zawierajacy 2% dwutlenku węgla był o 38% mniej odporny na pęknięcia niż lód bez CO₂.

Oczywiście samo porównanie czystego lodu z lodem zawierającym dwutlenek węgla nie ma bezpośredniego przełożenia na ziemskie lodowce. Nie istnieją bowiem lodowce składające się z czystego lodu. Są one zbudowane z lodu, pyłu wuklanicznego, skał, materii organicznej i olbrzymiej ilości innych zanieczyszczeń. Lodowce ciągle się topią i znowu zamarzają, żaden z nich nie ma stałych, jednakowych na całej długości właściwości mechanicznych.

Jestem nieco rozczarowany, że nie badali oni odporności na pęknięcia lodu z lodowców - mówi Jeremy Bassis, glacjolog z University of Michigan.

Buehler i Qin mają nadzieję, że ich symulacje zachęcą specjalistów do dalszych badań. Zauważają, że gdy lodowce pękają, góry lodowe się cielą, zwiększa się powierzchnia lodu narażona na kontakt z  powietrzem i zwartym w nim dwutlenkiem węgla. Konsekwencje takich zmian muszą być zbadane przez ekspertów. Mogą mieć one wpływ na globalne zmiany klimatyczne - mówi Buehler.

dwutlenek węgla lód lodowiec