W okresach ocieplenia klimatu pokrywy lodowe mogą cofać się do 600 metrów dziennie, 20 razy szybciej niż najwyższe zmierzone wcześniej tempo cofania się.
Międzynarodowy zespół naukowców, kierowany przez dr Christine Batchelor z Newcastle University w Wielkiej Brytanii, wykorzystał zdjęcia dna morskiego w wysokiej rozdzielczości, aby pokazać, jak szybko dawna pokrywa lodowa, która rozciągała się od Norwegii, cofnęła się pod koniec ostatniej epoki lodowcowej, około 20 000 Lata temu.
Zespół, w skład którego weszli także naukowcy z uniwersytetów w Cambridge i Loughborough w Wielkiej Brytanii oraz z Geological Survey of Norway, sporządził mapę ponad 7600 małych form ukształtowania terenu, zwanych „grzbietami falistymi”, rozciągającymi się na dnie morskim. Grzbiety mają mniej niż 2,5 m wysokości i są oddalone od siebie o około 25 do 300 metrów.
Uważa się, że te formy terenu powstały, gdy cofająca się krawędź pokrywy lodowej poruszała się w górę iw dół wraz z przypływami, wypychając osady dna morskiego do grzbietu podczas odpływu. Biorąc pod uwagę, że każdego dnia powstałyby dwa grzbiety (przy dwóch cyklach pływów dziennie), naukowcy byli w stanie obliczyć, jak szybko pokrywa lodowa się cofnęła.
Ich wyniki, opublikowane w czasopiśmie Nature, pokazują, że dawna pokrywa lodowa ulegała impulsom szybkiego cofania się z prędkością od 50 do 600 metrów dziennie.
Jest to znacznie szybsze niż jakiekolwiek tempo cofania się pokrywy lodowej, które zaobserwowano z satelitów lub wywnioskowano z podobnych form terenu na Antarktydzie.
„Nasze badania stanowią ostrzeżenie z przeszłości dotyczące prędkości, z jaką pokrywy lodowe są fizycznie zdolne do cofania się” – powiedział dr Batchelor. „Nasze wyniki pokazują, że impulsy szybkiego odwrotu mogą być znacznie szybsze niż wszystko, co widzieliśmy do tej pory”.
Informacje o tym, jak zachowywały się pokrywy lodowe w poprzednich okresach ocieplenia klimatu, są ważne dla symulacji komputerowych, które przewidują przyszłe zmiany pokrywy lodowej i poziomu mórz.
„To badanie pokazuje wartość uzyskiwania zdjęć o wysokiej rozdzielczości na temat zlodowaciałych krajobrazów, które zachowały się na dnie morskim” – powiedział współautor badania, dr Dag Ottesen z Geological Survey of Norway, który jest zaangażowany w program mapowania dna morskiego MAREANO, który zebrał dane.
Nowe badania sugerują, że okresy tak szybkiego cofania się pokrywy lodowej mogą trwać tylko przez krótkie okresy czasu (od dni do miesięcy).
„To pokazuje, jak średnie tempo cofania się pokrywy lodowej przez kilka lat lub dłużej może ukrywać krótsze epizody szybszego cofania się” – powiedział współautor badania, profesor Julian Dowdeswell ze Scott Polar Research Institute, University of Cambridge. „Ważne jest, aby symulacje komputerowe były w stanie odtworzyć to„ pulsujące ”zachowanie pokrywy lodowej”.
Ukształtowanie terenu na dnie morskim rzuca również światło na mechanizm, dzięki któremu może nastąpić tak szybkie cofanie się. Dr Batchelor i współpracownicy zauważyli, że poprzednia pokrywa lodowa cofnęła się najszybciej w najbardziej płaskich częściach swojego łóżka.
„Margines lodu może oderwać się od dna morskiego i wycofać się niemal natychmiast, gdy staje się wyporny” – wyjaśnił współautor dr Frazer Christie, również ze Scott Polar Research Institute. „Ten styl odwrotu występuje tylko na stosunkowo płaskich łóżkach, gdzie potrzeba mniej topnienia, aby rozrzedzić pokrywający lód do punktu, w którym zaczyna się unosić”.
Naukowcy doszli do wniosku, że w niektórych częściach Antarktydy wkrótce można będzie zaobserwować impulsy równie szybkiego odwrotu. Obejmuje to rozległy lodowiec Thwaites na Antarktydzie Zachodniej, który jest przedmiotem wielu międzynarodowych badań ze względu na jego potencjalną podatność na niestabilne cofanie się. Autorzy tego nowego badania sugerują, że lodowiec Thwaites może przejść puls szybkiego cofania się, ponieważ ostatnio wycofał się w pobliżu płaskiego obszaru swojego koryta.
„Nasze odkrycia sugerują, że obecne tempo topnienia jest wystarczające, aby spowodować krótkie impulsy szybkiego cofania się w płaskich obszarach pokrywy lodowej Antarktydy, w tym w Thwaites” – powiedział dr Batchelor. „Satelity mogą równie dobrze wykryć ten styl cofania się pokrywy lodowej w najbliższej przyszłości, zwłaszcza jeśli będziemy kontynuować obecny trend ocieplenia klimatu”.
Inni współautorzy to dr Aleksandr Montelli i Evelyn Dowdeswell ze Scott Polar Research Institute na Uniwersytecie w Cambridge, dr Jeffrey Evans z Loughborough University oraz dr Lilja Bjarnadóttir z Geological Survey of Norway. Badanie było wspierane przez Wydział Nauk Humanistycznych i Społecznych Uniwersytetu w Newcastle, Peterhouse College na Uniwersytecie w Cambridge, Fundację Księcia Alberta II z Monako oraz Norweską Służbę Geologiczną.