Antarktyczna zagłada

"Te kanały nie były wcześniej tak dokładnie zbadane; odkryliśmy, że są one w rzeczywistości znacznie większe niż wcześniej sądzono - mają do 600 metrów głębokości. Pomyślcie o sześciu przylegających do siebie boiskach piłkarskich", powiedziała BBC dr Kelly Hogan z brytyjskiej rządowej organizacji badawczej British Antarctic Survey, która współprowadziła badania. Wyniki pomiarów batymetrycznych, to nie jedyne ponure odkrycie dotyczące Antarktydy. 

 

Położenie lodowca Thwaites na mapie fizycznej Antarktydy

 

Lodowiec Thwaites znajduje się na Antarktydzie Zachodniej nad Morzem Amundsena obok innego znanego lodowca - Pine Island. Ma powierzchnię ponad 190 tys. km², a w razie rozpadu wraz ze stykającym się z nim Pine Island podniósłby poziom światowego oceanu o 1,2 metra. Stąd nazywany jest "lodowcem zagłady". W ciągu ostatnich lat naukowcy odkryli wiele niepokojących zmian dotyczących tego lodowca. Cechą wspólną wyników badań jest to, że lodowiec ten rychło może zacząć się rozpadać.

 

Podmorskie kanały dostarczają ciepłą wodę pod lodowiec Thwaites 

Jeśli chcemy wiedzieć czegoś więcej na temat działania głębokich wód morskich odnośnie antarktycznych lodowców musimy znać ukształtowanie dna morskiego w sąsiedztwie danego lodowca. Problem w tym, że nie zawsze jest to możliwe. W przypadku krytycznego z punktu widzenia podnoszenia się poziomu wszechoceanu lodowca Thwaites naukowcy otrzymali możliwość dokładnego zbadania dna w 2019 roku. Nie zawsze istnieje taka możliwość ze względu na obecność gór lodowych czy grubej warstwy lodu pływającego. Podczas pierwszego rejsu w ramach projektu International Thwaites Gletscher Collaboration (ITGC), kiedy pojawiły się odpowiednie warunki, zbadano przeszło 2000 km² dna morskiego wzdłuż lodowca Thwaites. 

 

 

Ukształtowanie dna morskiego Morza Amundsena w sąsiedztwie lodowca Thwaites. Czerwone strzałki pokazują ścieżki przepływu głębokich wód okołobiegunowych do lodowca. Arndt i inni, 2013, The Cryosphere

Wyniki badań przy użyciu echosond pozwoliły naukowcom bliżej przyjrzeć się strukturze dna morskiego wód Morza Amundsena przy lodowcu Thwaites i Pine Island. Odkryto biegnące ku liniom gruntowania lodowca kanały i rynny mające nawet 800 m głębokości, którymi pod lodowiec może dostawać się ciepła woda o temperaturze nawet 1,5^oC. Linia gruntowania inaczej też uziemienia, to granica pomiędzy częścią lodowca spoczywającą na dnie morza i jego pływającą częścią.

Taka sytuacja stanowi wysokie ryzyko destabilizacji lodowca w przyszłości. Napływ ciepłych wód kanałami prowadzi do topnienia lodowca szelfowego od spodu, który zaczyna się kruszyć i rozpadać. Efekt ten jest szczególnie istotny w przypadku lodu spoczywającego na dnie odwrotnego zbocza - obszaru, gdzie dno opada w kierunku centrum kontynentu. Cofanie się linii gruntowania w takim przypadku prowadzi do utraty stabilności dużego fragmentu lodowca. Warto zwrócić przy tym uwagę, że ukształtowanie terenu pod lądolodem może też spowalniać jego topnienie i destabilizację. Wzniesienia terenu (tzw. wzloty batymetryczne) działają jako punkty zaczepienia. Chronią lądolód przed destabilizacją podstawy tak długo jak ciepła woda nie roztopi lodu na wzniesieniu.  Schemat obok (kliknij, aby powiększyć) pokazuje stadia destabilizacji lodowca Pine Island sąsiadującego z Thwaites. W latach 2009-2017 pomiary wykazały, że lodowce Thwaites i Pine Island opowiadały za ponad 30% rocznego zrzutu lodu z Antarktydy Zachodniej.

Mapa przedstawiająca batymetrię dna Morza Amundsena (głębokość i ukształtowanie terenu) oraz prędkości spływania lodu z lodowca Thwaites. Czerwone strzałki pokazują ścieżki dopływ głębokich wód okołobiegunowych. Ciemnoniebieska linia wyznacza zasięg szelfu lodowego Thwaites. Kolorowe linia pokazuję daty przebiegu linii gruntowania lodowca: 1992, 2011 i 2017 rok. Mouginot i inni, 2019, The Cryosphere

Ostatnie pomiary bilansu masy lodowca Thwaites pokazują, że lodowiec ten doświadcza jednej z najwyższych prędkości spływu do morza oraz cofania się linii gruntowania wśród antarktycznych lodowców. Obliczenia pokazują, że w ciągu ostatnich czterech dekad utrata masy netto lodowca Thwaites znacznie wzrosła z 4,6 Gt/rocznie w latach 1979-1989, do 34,9 Gt/rocznie w latach 2009-2017. To blisko ośmiokrotny wzrost w tak krótkim czasie. Lodowiec ten według analiz jest szczególnie podatny na cofanie się ze względu na rzeźbę dna morskiego nie tyle tylko co przed lodowcem (obecność odkrytych kanałów), ale tego co znajduje się w głębi Antarktydy Zachodniej. Spora część lądolodu spoczywa na dnie oceanicznym.

 

Jak stwierdził dr Tom Jordan z British Antartic Survey, odkryte niedawno kanały, są potencjalnymi ścieżkami dla ciepłych, głębinowych wód, które mogą wyrządzić szkody w miejscu, gdzie lodowiec jest jeszcze uziemiony. Wody te ze względu na rzeźbę dna morskiego i fakt ocieplającego się klimatu są także zdolne stopić podstawę szelfu lodowego. Skutkiem będzie przyspieszony spływ całego lądolodu do oceanu pod wpływem grawitacji - lodowce szelfowe będąc swoistym podnóżkiem działają jak zatyczka, uniemożliwiajac spływywi całej masy lodu.

Uszkodzenia w lodzie przyspieszają niestabilność lodowców szelfowych nad Morzem Amundsena

Innym problemem związanym z lodowcem Thwaites i sąsiadującym z nim Pine Island są zmiany, które można zobaczyć z góry. Obserwacje satelitarne pokazują, że oba lodowce są najszybciej zmieniającymi się obiektami glacjalnymi na Antarktydzie, jednak prognozowane tego, co wydarzy się w przyszłości jest bardzo trudne. Szybkie zmiany w Pine Islad i Thwaites podyktowane przez ocieplający się klimat oznaczają poważne konsekwencje dla wzrostu poziomu światowego oceanu. 

 Ewolucja uszkodzeń w lodowcu Pine Island i Thwaites w okresie od października 2014 do lipca 2020. Po prawej przedstawione są obszary w przybliżeniu oznaczone czarnymi prostokątami. Sentinel-1

Wkład tych lodowców podnoszenie się poziomu wszechoceanu wynosi w przybliżeniu 5%. W ciągu ostatnich kilku dekad zaobserwowano narastającą liczbę i rosnącą przy tym powierzchnię gór lodowych, cofnięcie się granicy lodowca szelfowego, czy też cofnięcie się linii gruntowania. Zdjęcia satelitarne pokazują coraz większą dynamikę tworzenia się szczelin, co potem skutkuje odrywaniem się kolejnych fragmentów lodowca.

Największe zmiany w postaci powstających pęknięć i szczelin miały miejsce po 1997 roku. W przypadku Pine Island ewolucja powstawania widocznych z góry szkód zaczęła się w 1999 roku. W drugiej połowie minionej dekady postęp zmian znacznie przyspieszył. Biorąc pod uwagę tempo zmian w ostatnich latach należy oczekiwać, że przyszłe zmiany w procesie tworzenia się pęknięć, a następnie odrywania kolejnych gór lodowych będą miały daleko idące konsekwencje dla stabilności lodowców. Zmiany są szybkie i będą coraz szybsze, więc będą wykraczać poza naturalne tempo związane z cieleniem się lodowców. 

 

 

Odchylenia temperatur od średniej 1951-1980 na Antarktydzie i wokół niej w dekadowych szeregach czasowych dla lat 1981-2019. NASA/GISS

Podsumowując, zmiany na Antarktydzie są wyraźne i niepokojące. Mimo iż nie obserwuje się tak jak w Arktyce trendu spadkowego w lodzie morskim Oceanu Południowego, to trend spadkowy co do ilości lodu w lądolodzie i lodowcach szelfowych jest widoczny. Odkrycia dotyczące perspektywy docierania ciepłych wód głębinowych podmorskimi kanałami, oraz narastających uszkodzeniach kreślą bardzo ponurą perspektywę dla Antarktydy. Zwłaszcza w kontekście dalszego wzrostu temperatur oceanów i atmosfery. Wzrost temperatur na Antarktydzie też jest widoczny, choć w mniejszym stopniu niż w Arktyce. Według NASA od lat 80. XX wieku do minionej dekady tego wieku średnia temperatura w dekadowym szeregu czasowym dla regionu antarktycznego (65-90^oS) wzrosła jedynie o 0,41^oC. To mało, bo kontynent otaczają wody Oceanu Południowego, gdzie klimat i temperatury są dyktowane przez Dryf Wiatrów Zachodnich. To nie znaczy, że zmiany są słabe. Regionalnie zaobserwowano wzrost temperatur tak samo silny jak w Arktyce. 

Reasumując, postępujące globalne ocieplenie jest na Antarktydzie tak samo widoczne, co w Arktyce. Biorąc pod uwagę gigantyczne masy lodu, które zaczęły gromadzić się ponad 40 mln lat temu, Antarktyda powinna budzić taki sam niepokój co Arktyka. Nawet stopienie paru lodowców oznacza drastyczną zmianę poziomu oceanów i gigantyczne straty. Ostatnie wyniki badań są tego przykładem.

Na podstawie: The Cryosphere, PNAS

Zobacz także:

• Gorąco na Antarktydzie - kolejna wielka góra lodowa oderwała się od lodowca , niedziela, 16 lutego 2020 Kolejna ogromna góra lodowa oderwała się od Antarktydy, dokładnie od lodowca Pine Island. Zdarzanie to zbiegło się z bardzo ciepłym okresem, jakiego w pierwszej połowie lutego 2020 doświadczył ten wydawało się wcześniej nieczuły na zmiany klimatu kontynent. Okazuje się, że Antarktyda jest tak samo czuła na zmiany co Arktyka. 
• Kolejne raporty pokazują, że Antarktyda traci coraz więcej lodu, piątek, 3 stycznia 2020
• Wielkie góry lodowe i nieuchronny wzrost poziomu mórz, sobota, 12 października 2019