Wędrówka pod lodowym szelfem lodowca Thwaites ujawnia szczególne zagrożenia związane z ciepłą wodą

Podlodowa wędrówka autonomicznego pojazdu podwodnego daje naukowcom pierwszy bezpośredni dowód na to, jak i gdzie ciepłe wody oceanu zagrażają stabilności wrażliwego lodowca Thwaites na Antarktydzie. Te nowe dane ostatecznie pomogą naukowcom dokładniej przewidzieć losy lodowca – jak szybko będzie topnieć i cofać się w głąb lądu oraz kiedy może się całkowicie zawalić – donosi zespół 9 kwietnia w Science Advances.

„Wiemy, że jest chory pacjent [lodowiec] i nie jest w stanie powiedzieć nam, gdzie boli” – mówi Eric Rignot, glacjolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine, który nie brał udziału w nowym badaniu. „Więc to jest pierwsza diagnoza”.

Naukowcy od dwudziestu lat przyglądają się lodowcowi Thwaites wielkości Florydy z rosnącym niepokojem. Zdjęcia satelitarne pokazują, że od 2001 r. cofa się w alarmującym tempie średnio od 0,6 do 0,8 km rocznie, co skłoniło niektórych do nazywania go „lodowcem zagłady”. Jednak szacunki tego, jak szybko lodowiec się cofa, oparte na symulacjach komputerowych, różnią się znacznie w zależności od miejsca na lodowcu. Taka niepewność jest największą trudnością, jeśli chodzi o przyszłe prognozy wzrosty poziomu morza.

Znany jest główny winowajca gwałtownego cofania się Thwaites i innych lodowców Antarktydy: stosunkowo ciepłe wody oceanu wkradają się pod pływające lodowe szelfy. Ta woda “zjada fundamenty” lodowych szelfów, wskazując jednocześnie miejsca, w których lód jest zakotwiczony do dna morskiego – miejsca które zabezpiecza pozostałą część lodowca przed zsunięciem się do morza.

Naukowcy wykorzystali dane satelitarne do stworzenia mapy tego, co znajduje się pod lodowym szelfem Thwaites. Wykryto trzy głębokie kanały na dnie morskim pod ogromną, wypełnioną wodą jamą o średnicy 120 kilometrów. Ale bez bezpośrednich pomiarów składu chemicznego i ścieżek, którymi podąża woda, aby dotrzeć do podbrzusza Thwaites, niemożliwe było ustalenie, skąd naprawdę pochodzi groźna ciepła woda i gdzie atakuje lód – mówi Anna Wåhlin, fizyk oceanograf na Uniwersytecie w Göteborgu w Szwecji.

W lutym i marcu 2019 roku Wåhlin i jej koledzy wysłali AUV Ran, aby przemierzył dwa głębokie kanały. Pływajać około 50 metrów nad dnem morskim, AUV zebrał pierwsze bezpośrednie pomiary temperatury, zasolenia i poziomu tlenu w wodzie. Na podstawie tych pomiarów zespół był w stanie prześledzić pochodzenie wody pod Thwaites.

Opierając się na składzie chemicznym, część ciepłej wody pochodziła z sąsiedniej zatoki Pine Island. „Byliśmy bardzo zaskoczeni”, ponieważ Pine Island Bay nie było wcześniej uważane za głównego gracza w przyszłości Thwaites, mówi Wåhlin. Masa wody z tego miejsca znajdowała się w pobliżu dna jamy, na głębokość około 500 metrów i była zarówno mniej słona niż otaczająca woda morska, jak i kilka stopni Celsjusza cieplejsza niż temperatura zamarzania. To niestabilna sytuacja, która może powodować “turbulencje” i zwiększać potencjał erozji lodu, mówi Wåhlin.

Odkrycie sugeruje również, że to, co dzieje się w Pine Island Bay, niekoniecznie pozostaje w Pine Island Bay – i że los Thwaites może być ściśle powiązany z losem lodowca Pine Island. Razem oba lodowce są odpowiedzialne za większość lodu i wody, które obecnie “wydziela” Antarktyda. Ale chociaż w niektórych miejscach Thwaites wciąż jest “przypięty” do dna morskiego, co spowalnia jego zsuwanie się do morza, “fundamenty” Pine Island dawno już zniknęły.

W kwietniu naukowcy zidentyfikowali trzy punkty krytyczne dla lodowca Pine Island, progi, które w miarę ewolucji warunków klimatycznych, doprowadzą do szybkiego i nieodwracalnego cofania lodowca. Zespół odkrył, że trzeci i ostatni próg, spowodowany wzrostem temperatury wód oceanu o około 1,2 stopnia Celsjusza w porównaniu z obecnymi temperaturami oceanu, doprowadziłby lodowiec do całkowitego zniszczenia.

Nadchodząca wyprawa, którą Wåhlin i inni planują na styczeń 2022 r., wykorzysta dwa AUV do zbadania znacznie głębszej jamy pod Thwaites. Idealnie byłoby, gdyby AUVS zbliżył się do linii uziemienia, gdzie podstawa lodowca spoczywa na lądzie.

Obserwowanie interakcji mas wody z linią uziemiającą lodowca będzie miało kluczowe znaczenie dla zrozumienia przyszłości lodowca. „To miejsce, w którym topnienie ma największy wpływ na stabilność lodowca”.

Jest wiele rzeczy, których naukowcy wciąż nie wiedzą o ogromnej jamie wodnej pod szelfem lodowym Thwaites, w tym jej dokładnych wymiarach. „Jesteśmy dopiero na początku”.

Źródło: Carolyn Gramling

A.K. Wåhlin et alPathways and modification of warm water flowing beneath Thwaites Ice Shelf, West AntarcticaScience Advances. Published online April 9, 2021. doi: 10.1126/sciadv.abd7254.

S.H.R. Rosier et alThe tipping points and early warning indicators for Pine Island Glacier, West AntarcticaThe Cryosphere. Vol. 15, March 25, 2021, p. 1501. Doi: 10.5194/tc-15-1501-2021.

P. Milillo et al. Heterogeneous retreat and ice melt of Thwaites Glacier, West AntarcticaScience Advances. Published online January 30, 2019. doi: 10.1126/sciadv.aau3433.

Zdjęcie: FILIP STEDT

Tematy:
Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x