Znajdujący się w Zachodniej Antarktydzie lodowiec Thwaites – znany także jako „Lodowiec zagłady” – jest gigantycznym fragmentem lądolodu. Jak wskazują naukowcy, jego wielkość porównać można do państw bałtyckich czy ponad połowy Polski, zaś wysokość do sześciopiętrowego budynku. „Lodowiec zagłady” jest stale podmywany przez wody oceanu, co prowadzi do jego stopniowego rozpadu – należy on do najszybciej zmieniających się systemów lodowo-oceanicznych na Ziemi.
Nowe badanie, opublikowane w czasopiśmie naukowym „Journal of Geophysical Research: Earth Surface” przedstawia najbardziej szczegółowy dotychczas opis stopniowego rozpadu „Lodowca zagłady”.
Czytaj więcej
Dotychczas naukowcy nie wiedzieli, kiedy dokładnie – i z jakiego powodu – lodowiec Thwaitesa, zwany też „Lodowcem zagłady”, zaczął gwałtownie topni...
Dlaczego „Lodowiec zagłady” się rozpada? Nowe odkrycia naukowców
Naukowcy z Centre for Earth Observation Sciences – wiodącego centrum badawczego, które skupia się na badaniu reakcji Ziemi na zmiany klimatu – przeprowadzili badanie będące częścią większego projektu TARSAN (Thwaites-Amundsen Regional Survey and Network), realizowanego w ramach międzynarodowej inicjatywy International Thwaites Glacier Collaboration. To wspólne przedsięwzięcie Stanów Zjednoczonych i Wielkiej Brytanii.
Badacze w swojej analizie wykorzystali dane z dwóch dekad (2002–2022), które obejmowały obserwacje satelitarne, pomiary prędkości przepływu lodu oraz dane GPS zbierane w terenie. Badanie wykazało, że w miejscach, gdzie lód ulega pękaniu wskutek nierównomiernego ruchu, na lodowcu pojawia się coraz więcej szczelin, co osłabia połączenie szelfu ze stabilnym punktem podtrzymującym lód.
W badaniu eksperci wyróżnili cztery wyraźne etapy procesu osłabienia lodowca oraz sformułowali dwa kluczowe wnioski. Po pierwsze, uznali oni, że pęknięcia na „Lodowcu zagłady” rozwijały się w dwóch fazach – początkowo pojawiały się długie szczeliny zgodne z kierunkiem przepływu lodu, a dopiero później krótsze pęknięcia przecinające ten przepływ. Po drugie, zidentyfikowano dodatnie sprzężenie zwrotne, w którym pęknięcia prowadziły do przyspieszenia ruchu lodu, a to z kolei powodowało dalsze uszkodzenia strukturalne. „Ten samonapędzający się mechanizm odegrał istotną rolę w niedawnym pogorszeniu stanu szelfu” – wyjaśniają badacze.
Autorzy badania zwracają uwagę, że punkt, który wcześniej pełnił funkcję stabilizującą lodowca, stopniowo przekształcił się w element powodujący jego niestabilność. Zdaniem ekspertów może być to sygnał ostrzegawczy dla innych lodowców, które wchodzą w podobne fazy osłabienia. „Dalsza degradacja pływających szelfów może skutkować zwiększonym wkładem Lądolodu Antarktydy w przyszły wzrost poziomu mórz” – wskazują badacze.
Czytaj więcej
Gigantyczny lodowiec Thwaitesa, zwany też „Lodowcem zagłady”, jest od wielu lat przedmiotem badań naukowców. Eksperci szacują, że jego proces topni...
„Lodowcowi zagłady”: gigant z Antarktydy w coraz gorszym stanie
Równolegle z badaniami nad strukturą lodu opublikowano także wyniki badań dotyczących roli oceanu w topnieniu szelfów lodowych.
W artykule opublikowanym w czasopiśmie „Nature Geosciences” naukowcy opisali wpływ tzw. „podwodnych burz” na topnienie szelfów lodowych Thwaites i Pine Island – kluczowych i najszybciej topniejących lodowców w zachodniej Antarktydzie, które działają jak tamy dla ogromnych mas lodu. Zjawiska te – określane też mianem submezoskalowych wirów oceanicznych – są szybko zmieniającymi się, wirującymi strukturami wody.
„Patrzymy na ocean w bardzo krótkich, »pogodowych« skalach czasowych, co jest nietypowe dla badań antarktycznych” – wyjaśnia Yoshihiro Nakayama, współautor badania i adiunkt inżynierii w Dartmouth College. Mattia Poinelli z University of California w Irvine i badaczka NASA porównała zaś to zjawisko do „małych zawirowań wody, które szybko się kręcą, podobnie jak wtedy, gdy miesza się wodę w filiżance”. Podkreśliła jednak, że w oceanie mogą osiągać one rozmiary do około nawet 10 kilometrów.
Naukowcy wyjaśniają, że „podwodne burze” powstają w miejscach kontaktu ciepłych i zimnych mas wodnych, a następnie przemieszczają się one pod szelfami lodowymi. Uwięzione między nierówną podstawą lodu a dnem morskim, wzbijają cieplejszą wodę z głębi oceanu, co intensyfikuje topnienie w miejscach kontaktu ze „słabszym” lodem. Eksperci – korzystając z modeli komputerowych oraz danych z instrumentów oceanograficznych – ustalili, że wraz z innymi krótkotrwałymi procesami zjawiska te odpowiadały za około 20 proc. topnienia dwóch lodowców w ciągu dziewięciu miesięcy. „Precyzyjne określenie wkładu samych burz podwodnych jest trudne ze względu na ich chaotyczną naturę, ale wydaje się, że odgrywają one dużą rolę w krótkich skalach czasowych” – zaznacza Poinelli.
Badanie wskazuje również na niepokojące dodatnie sprzężenie zwrotne. Jak tłumaczą eksperci, topnienie lodu zwiększa dopływ zimnej, słodkiej wody do oceanu, która miesza się z cieplejszą i bardziej słoną wodą, generując dalsze topnienie. „To dodatnie sprzężenie zwrotne może nasilać się w ocieplającym się klimacie” – ostrzega Lia Siegelman z Scripps Institution of Oceanography przy University of California w San Diego.
Czytaj więcej
By uratować znajdujący się w Zachodniej Antarktydzie lodowiec Thwaitesa, znany także jako „Lodowiec zagłady”, naukowcy chcą zbudować wokół niego ku...
Eksperci ostrzegają: Rozpad „lodowca zagłady” może być groźny
Konsekwencje procesów, o których w swoich badaniach wspominają naukowcy, mogą być bardzo poważne – szelfy lodowe pełnią bowiem kluczową rolę w hamowaniu spływu lodowców do oceanu. Naukowcy zaznaczają, że sam lodowiec Thwaites zawiera ilość lodu wystarczającą do podniesienia globalnego poziomu mórz nawet o kilkadziesiąt centymetrów. Co więcej, jako swojego rodzaju „korek” powstrzymujący znacznie większe masy lądolodu Antarktydy, jego potencjalne załamanie mogłoby w dłuższej perspektywie doprowadzić do jeszcze większego wzrostu wód.
Znaczenie nowych badań podkreślają również niezależni eksperci. „Rzuca to światło na rolę drobnych struktur oceanicznych w topnieniu podstawy szelfów lodowych” – podkreśla Tiago Dotto z National Oceanography Centre w Wielkiej Brytanii.
Badacze podkreślają jednocześnie, że wciąż jest wiele niepewności. „Takie badania są intrygujące, ale opierają się na modelach komputerowych” – zauważa David Holland z New York University, wskazując na potrzebę zebrania znacznie większej ilości danych terenowych.
Autorzy badania zgodnie podkreślają, że konieczne są dalsze badania, by zrozumieć, jak podwodne „burze” i inne procesy zmieniają się w skali lat. „Badanie drobnoskalowych procesów oceanicznych stanowi kolejny etap w zrozumieniu interakcji ocean–lód, które są kluczowe dla oceny utraty lodu i przyszłego wzrostu poziomu mórz” – wskazują badacze.
