Lodowiec Thwaites, często nazywany „lodowcem Doomsday” ze względu na jego potencjalny wpływ na globalny poziom mórz, przechodzi szybkie zmiany. Nowe badania budzą poważne obawy co do krytycznego pływającego przedłużenia tego lodowca – wschodniego szelfu lodowego Thwaites (TEIS) – i jego przyspieszonej destabilizacji. Zrozumienie tych zmian jest niezbędne, ponieważ przyszłość tego lodowca pozostaje kluczowym czynnikiem przewidywania przyszłego wzrostu poziomu morza.
TEIS: Współczynnik stabilizujący pod ciśnieniem
TEIS jest częściowo podparty i utrzymywany w „stałym” punkcie na swoim północnym krańcu. Punkt ten pełni rolę bufora, zapobiegając szybkiej erozji szelfu lodowego i jego przesunięciu do oceanu. Jednakże w ciągu ostatnich dwudziestu lat pęknięcia stale pojawiały się i rozszerzały wokół głównej strefy uskoków zlokalizowanej powyżej tego punktu mocowania.
Szczegółowa analiza osłabienia szelfu lodowego
Badanie, opublikowane w Journal of Geophysical Research: Earth Surface, szczegółowo opisuje stopniową erozję TEIS w ciągu ostatnich dwudziestu lat. Badania kierowane przez Debangshu Banerjee, niedawną absolwentkę Centrum Nauk o Ziemi (CEOS), badania przeprowadzono we współpracy z dr Karen Alley (adiunktem, dyrektorem generalnym) i dr Davidem Lilianem (adiunktem, Indiana University w Bloomington i byłym stypendystą CEOS). Zespół otrzymał także wsparcie od ekspertów w dziedzinie glacjologii, takich jak dr Ted Scamps, dr Martin Truffer, dr Adrian Lakiman i dr Erin Pettitt.
Śledzenie ewolucji pęknięć
Badanie jest częścią projektu TARSAN (Thwaites-Amundsen Regional Survey and Network), będącego składnikiem Międzynarodowej Współpracy na rzecz Lodowca Thwaites (ITGC). ITGC to zakrojona na dużą skalę wspólna inicjatywa amerykańsko-brytyjska poświęcona badaniu procesów powodujących zmiany w lodowcu Thwaites.
Analizując zdjęcia satelitarne z dwóch dekad (2002–2022), mierząc prędkości przepływu lodu i rejestrując dane GPS z szelfu lodowego, zespół stworzył mapę rozwoju pęknięć w strefie ścinania TEIS i ich powiązania ze zmianami zachowania lodu. Wyniki pokazują, że powolne powstawanie tych pęknięć powoduje odłączenie się półki od punktu zakotwienia. To odrywanie z kolei przyspiesza przepływ lodu pod prąd i osłabia ogólną stabilność szelfu.
Cztery etapy destabilizacji i pętla sprzężenia zwrotnego
Naukowcy zidentyfikowali cztery odrębne etapy procesu osłabiania szelfu lodowego i dokonali dwóch kluczowych odkryć.
- Rozwój pęknięć w dwóch fazach: Początkowo długie pęknięcia tworzyły się równolegle do kierunku przepływu lodu. Później utworzyły się krótsze pęknięcia, zorientowane prostopadle do ruchu lodu.
- Pętla pozytywnego sprzężenia zwrotnego: Badanie wykazało istnienie cyklu samopodtrzymującego: pęknięcia osłabiają szelf lodowy, co powoduje szybszy przepływ lodu, powodując dalsze pękanie i osłabienie. Cykl ten w ostatnich latach nasilił niszczenie półek.
Punkt fiksacji staje się przyczyną destabilizacji
Badanie podkreśla ważną zmianę: punkt mocowania, który po ustabilizowaniu półki, stopniowo stał się źródłem niestabilności w czterech różnych etapach. Ten wzór zapadania się szelfu lodowego może służyć jako przestroga dla innych szelfów lodowych Antarktyki wykazujących podobne oznaki osłabienia.
Trwała utrata pływających szelfów lodowych może znacznie zwiększyć udział pokrywy lodowej Antarktyki we wzroście poziomu morza. Zrozumienie tych dynamicznych procesów ma kluczowe znaczenie dla dokładniejszych prognoz i gotowości na skutki zmian klimatycznych.
