Lodowiec Thwaites na Antarktydzie Zachodniej – mniej więcej wielkości Florydy – był jak słoń w pokoju dla naukowców próbujących przewidzieć globalny wzrost poziomu morza.
Ten masywny lodowy strumień jest już w fazie szybkiego wycofywania się (“załamania się” w geologicznych skalach czasowych), co prowadzi do powszechnych obaw o to, jak bardzo lub jak szybko może oddać swój lód oceanowi.
Potencjalny wpływ wycofania się Thwaitesa jest mrożący krew w żyłach: całkowita utrata lodowca i otaczających go lodowych basenów może podnieść poziom morza od trzech do 10 stóp.
Nowe badanie w Nature Geoscience prowadzone przez geofizyka morskiego Alastaira Grahama z College of Marine Science Uniwersytetu Południowej Florydy daje powód do niepokoju. Po raz pierwszy naukowcy zmapowali w wysokiej rozdzielczości krytyczny obszar dna morskiego przed lodowcem, co daje im wgląd w to, jak szybko Thwaites cofał się i poruszał w przeszłości.
Oszałamiające obrazy pokazują cechy geologiczne, które są nowe dla nauki, a także stanowią rodzaj kryształowej kuli, która pozwala spojrzeć w przyszłość Thwaitesa. Zarówno u ludzi, jak i lodowców, przeszłe zachowanie jest kluczem do zrozumienia przyszłych zachowań.
Zespół udokumentował ponad 160 równoległych grzbietów, które utworzyły się niczym odcisk stopy, gdy czołowa krawędź lodowca cofała się i podskakiwała w górę iw dół wraz z codziennymi przypływami.
„To tak, jakbyś patrzył na miernik pływów na dnie morza” – powiedział Graham. „Naprawdę zadziwia mnie, jak piękne są te dane”.
Pomijając piękno, niepokojące jest to, że tempo wycofywania się Thwaitesa, które naukowcy ostatnio udokumentowali, jest niewielkie w porównaniu z najszybszymi tempami zmian w przeszłości, powiedział Graham.
Aby zrozumieć przeszłe wycofanie się Thwaitesa, zespół przeanalizował formacje przypominające żebra zanurzone 700 metrów (niecałe pół mili) pod oceanem polarnym i uwzględnił cykl pływów dla regionu, zgodnie z przewidywaniami modeli komputerowych, aby pokazać, że jedno żebro musiały powstawać każdego dnia.
W pewnym momencie w ciągu ostatnich 200 lat, w czasie krótszym niż sześć miesięcy, front lodowca stracił kontakt z grzbietem dna morskiego i cofał się w tempie ponad 2,1 km rocznie (1,3 mili rocznie) – dwukrotnie tempo udokumentowane przy użyciu satelitów w latach 2011-2019.
„Nasze wyniki sugerują, że impulsy bardzo szybkiego cofania się pojawiły się na lodowcu Thwaites w ciągu ostatnich dwóch stuleci, a prawdopodobnie jeszcze w połowie XX wieku” – powiedział Graham.
„Thwaites naprawdę trzyma się dzisiaj za paznokcie i powinniśmy spodziewać się dużych zmian w małych skalach czasowych w przyszłości – nawet z roku na rok – gdy lodowiec cofnie się poza płytki grzbiet w swoim dnie” – powiedział geofizyk morski. oraz współautor badania Robert Larter z British Antarctic Survey.
Aby zebrać obrazy i wspierające dane geofizyczne, zespół, w skład którego weszli naukowcy ze Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii i Szwecji, uruchomił najnowocześniejszy pomarańczowy pojazd-robot z czujnikami obrazowania o nazwie „Rán” z R/. V Nathaniel B. Palmer podczas wyprawy w 2019 roku.
Rán, prowadzony przez naukowców z Uniwersytetu w Göteborgu w Szwecji, rozpoczął 20-godzinną misję, która była równie ryzykowna, co nieoczekiwana, powiedział Graham. Zmapował obszar dna morskiego przed lodowcem wielkości Houston – i zrobił to w ekstremalnych warunkach podczas niezwykłego lata, które wyróżnia się brakiem lodu morskiego.
Pozwoliło to naukowcom po raz pierwszy w historii uzyskać dostęp do frontu lodowca.
„Było to pionierskie badanie dna oceanicznego, które było możliwe dzięki najnowszym postępom technologicznym w autonomicznym mapowaniu oceanów i odważnej decyzji fundacji Wallenberga o zainwestowaniu w tę infrastrukturę badawczą” – powiedziała Anna Wåhlin, oceanograf fizyczny z Uniwersytetu w Göteborgu, który rozmieszczony Rán w Thwaites. „Zdjęcia zebrane przez Ran dają nam istotny wgląd w procesy zachodzące obecnie na krytycznym skrzyżowaniu między lodowcem a oceanem”.
„To była naprawdę misja raz w życiu” – powiedział Graham, który powiedział, że zespół chciałby bezpośrednio pobrać próbki osadów z dna morskiego, aby móc dokładniej datować cechy podobne do grzbietów.
„Ale lód zamknął się na nas dość szybko i musieliśmy odejść, zanim mogliśmy to zrobić podczas tej ekspedycji” – powiedział.
Chociaż pozostaje wiele pytań, jedno jest pewne: kiedyś naukowcy uważali, że pokrywy lodowe Antarktyki są powolne i powolne, ale to po prostu nieprawda, powiedział Graham.
„Tylko mały kopniak dla Thwaitesa może wywołać dużą reakcję” – powiedział.
Według Organizacji Narodów Zjednoczonych około 40 procent populacji ludzkiej mieszka w promieniu 60 mil od wybrzeża.
„To badanie jest częścią interdyscyplinarnego zbiorowego wysiłku, aby lepiej zrozumieć system lodowca Thwaites” – powiedział Tom Frazer, dziekan USF College of Marine Science – „i tylko dlatego, że jest poza zasięgiem wzroku, nie możemy mieć Thwaitesa poza zasięgiem. To badanie jest ważnym krokiem naprzód w dostarczaniu niezbędnych informacji, które pomogą w globalnych działaniach planistycznych.
Badanie zostało wsparte przez Narodową Fundację Nauki i brytyjską Radę Badań nad Środowiskiem Naturalnym za pośrednictwem międzynarodowej współpracy na lodowcu Thwaites.
Ekspedycja 2019 była pierwszą w pięcioletnim projekcie o nazwie THOR, co oznacza Thwaites Offshore Research, a także obejmował członków zespołu z siostrzanego projektu o nazwie Thwaites-Amundsen Regional Survey and Network Integrating Atmosphere-Ice-Ocean Processes lub TARSAN .
Wideo: https://youtu.be/eZt0rxF4rOQ