Nieoczekiwana rzeka pod pokrywą lodową Antarktyki wpływa na przepływ i topnienie lodu, potencjalnie przyspieszając utratę lodu w miarę ocieplania się klimatu.
Nowa rzeka o długości 460 km została ujawniona w nowym badaniu, które szczegółowo opisuje, w jaki sposób gromadzi wodę u podstawy pokrywy lodowej Antarktyki z obszaru o łącznej wielkości Niemiec i Francji. Jego odkrycie pokazuje, że podstawa lądolodu ma bardziej aktywny przepływ wody niż wcześniej sądzono, co może uczynić ją bardziej podatną na zmiany klimatyczne.
Odkrycia dokonali naukowcy z Imperial College London, University of Waterloo w Kanadzie, Universiti Malaysia Terengganu i Newcastle University, a szczegóły zostały opublikowane w Nature Geoscience.
Współautor, profesor Martin Siegert z Grantham Institute w Imperial College London, powiedział: „Kiedy po raz pierwszy odkryliśmy jeziora pod lodem Antarktyki kilkadziesiąt lat temu, myśleliśmy, że są od siebie odizolowane. Teraz zaczynamy to rozumieć są tam całe systemy, połączone ze sobą rozległymi sieciami rzecznymi, tak jak mogłoby być, gdyby nie było na nich tysięcy metrów lodu.
„Region, w którym opiera się to badanie, zawiera wystarczającą ilość lodu, aby podnieść poziom morza na całym świecie o 4,3 m. To, jak bardzo ten lód topi się i jak szybko, jest powiązane z tym, jak śliska jest podstawa lodu. Nowo odkryty system rzeczny może silnie wpływać na ten proces.”
Woda może pojawiać się pod pokrywami lodowymi na dwa główne sposoby: z powierzchniowych wód roztopowych spływających przez głębokie szczeliny lub poprzez topnienie u podstawy, spowodowane naturalnym ciepłem Ziemi i tarciem, gdy lód porusza się po lądzie.
Jednak lądolody wokół bieguna północnego i południowego mają różne cechy. Na Grenlandii powierzchnia ulega silnemu topnieniu w miesiącach letnich, gdzie ogromne ilości wody spływają przez głębokie szczeliny zwane moulinami.
Jednak na Antarktydzie powierzchnia nie topi się w wystarczających ilościach, aby wytworzyć muliny, ponieważ lata są wciąż zbyt zimne. Uważano, że oznacza to, że u podstawy pokryw lodowych Antarktyki jest stosunkowo mało wody.
Nowe odkrycie stawia ten pomysł na głowie, pokazując, że z samego podstawowego stopienia jest wystarczająca ilość wody, aby stworzyć ogromne systemy rzeczne pod lodem o grubości kilku kilometrów.
Odkrycia dokonano dzięki połączeniu lotniczych badań radarowych, które umożliwiają naukowcom zajrzenie pod lód i modelowanie hydrologii pokrywy lodowej. Zespół skoncentrował się na w dużej mierze niedostępnym i słabo zbadanym obszarze, który obejmuje lód ze wschodniej i zachodniej pokrywy lodowej Antarktyki i dociera do Morza Weddella.
To, że tak duży system może być do tej pory nieodkryty, świadczy o tym, jak wiele jeszcze musimy się dowiedzieć o kontynencie, mówi kierownik naukowy, dr Christine Dow z University of Waterloo.
Powiedziała: „Z pomiarów satelitarnych wiemy, które regiony Antarktydy tracą lód i ile, ale niekoniecznie wiemy dlaczego. To odkrycie może być brakującym ogniwem w naszych modelach. stopi się, nie biorąc pod uwagę wpływu tych systemów rzecznych.
„Tylko wiedząc, dlaczego lód ginie, możemy tworzyć modele i prognozy dotyczące tego, jak lód zareaguje w przyszłości w przypadku dalszego globalnego ogrzewania i jak bardzo może to podnieść globalny poziom mórz”.
Na przykład nowo odkryta rzeka wypływa do morza pod pływającym szelfem lodowym – gdzie lodowiec wystający z lądu jest wystarczająco wyporny, aby zacząć unosić się na wodzie oceanu. Jednak słodka woda z rzeki wzburza cieplejszą wodę w kierunku dna lodowca, topiąc ją od dołu.
Współautor, dr Neil Ross z University of Newcastle, powiedział: „Poprzednie badania dotyczyły interakcji między krawędziami pokryw lodowych a wodą oceaniczną, aby określić, jak wygląda topnienie. Jednak odkrycie rzeki, która dociera do setek kilometry w głąb lądu pokonując niektóre z tych procesów pokazują, że nie możemy w pełni zrozumieć topnienia lodu bez uwzględnienia całego systemu: pokrywy lodowej, oceanu i wody słodkiej”.
Przy przewidywaniu możliwych konsekwencji zmian klimatycznych w regionie należy również wziąć pod uwagę istnienie dużych rzek podlodowych. Na przykład, jeśli lato jest wystarczająco ciepłe, aby spowodować wystarczające stopienie powierzchni, aby woda dotarła do podstawy pokrywy lodowej, może to mieć duży wpływ na systemy rzeczne, potencjalnie przenosząc Antarktydę do stanu podobnego do Grenlandii, gdzie utrata lodu jest znacznie szybsza.
Istnieją również potencjalne pętle sprzężenia zwrotnego, które przyspieszyłyby utratę lodu. Na przykład, jeśli lód zacznie płynąć szybciej w miarę gromadzenia się wody u podstawy, zwiększy to tarcie w miejscu, w którym lód porusza się po suchym lądzie, co może zwiększyć ilość topnienia podstawy i wytworzonej wody.
Zespół stara się teraz zebrać więcej danych na temat wszystkich tych mechanizmów z ankiet, aby zastosować swoje modele w innych regionach i zapewnić lepsze zrozumienie, w jaki sposób zmieniająca się Antarktyda może zmienić planetę.