Lodowiec Thwaites w Antarktyce Zachodniej – wielkości Florydy – był słoniem w pokoju dla naukowców próbujących przewidzieć globalny wzrost poziomu morza.

Ten ogromny strumień lodu jest już w fazie szybkiego wycofywania się („załamania” w geologicznych skalach czasowych), co prowadzi do powszechnych obaw o to, jak bardzo i jak szybko może on oddać swój lód do oceanu.

Potencjalny wpływ cofania się Thwaitesa jest mrożący krew w żyłach: całkowita utrata lodowca i otaczających go lodowych basenów mogłaby podnieść poziom morza od trzech do dziesięciu stóp.

Nowe badanie w Nature Geoscience prowadzone przez geofizyka morskiego Alastaira Grahama z University of South Florida’s College of Marine Science dodaje powodów do obaw. Po raz pierwszy naukowcy zmapowali w wysokiej rozdzielczości krytyczny obszar dna morskiego przed lodowcem, który daje im wgląd w to, jak szybko Thwaites cofał się i przemieszczał w przeszłości.

Oszałamiające zdjęcia pokazują cechy geologiczne, które są nowe dla nauki, a także zapewniają rodzaj kryształowej kuli, aby zobaczyć przyszłość Thwaites. Zarówno w przypadku ludzi, jak i lądolodów, przeszłe zachowanie jest kluczem do zrozumienia przyszłego.

Zespół udokumentował ponad 160 równoległych grzbietów, które powstały, niczym odcisk stopy, gdy krawędź czołowa lodowca cofała się i chwiała w górę i w dół wraz z codziennymi pływami.

„To tak, jakbyś patrzył na miernik pływów na dnie morza” – powiedział Graham. „To naprawdę rozsadza mój umysł, jak piękne są te dane”.

Piękno na bok, to co jest alarmujące to fakt, że tempo cofania się Thwaitesa, które naukowcy udokumentowali ostatnio, jest niewielkie w porównaniu z najszybszymi tempami zmian w jego przeszłości, powiedział Graham.

Aby zrozumieć cofanie się Thwaitesa w przeszłości, zespół przeanalizował formacje przypominające żebra zanurzone 700 metrów (nieco poniżej pół mili) pod oceanem polarnym i uwzględnił cykl pływów w tym regionie, zgodnie z przewidywaniami modeli komputerowych, aby pokazać, że jedno żebro musiało powstawać każdego dnia.

W pewnym momencie w ciągu ostatnich 200 lat, w czasie krótszym niż sześć miesięcy, czoło lodowca straciło kontakt z grzbietem dna morskiego i wycofało się w tempie ponad 2,1 kilometrów na rok (1,3 mil na rok) — dwa razy szybciej niż tempo udokumentowane za pomocą satelitów w latach 2011-2019.

„Nasze wyniki sugerują, że impulsy bardzo szybkiego odwrotu wystąpiły na lodowcu Thwaites w ciągu ostatnich dwóch stuleci, a być może tak niedawno, jak w połowie XX wieku” – powiedział Graham.

„Thwaites trzyma się dziś naprawdę za paznokcie i powinniśmy oczekiwać, że w przyszłości zobaczymy duże zmiany w małych skalach czasowych – nawet z roku na rok – gdy lodowiec cofnie się poza płytki grzbiet w swoim podłożu” – powiedział geofizyk morski i współautor badania Robert Larter z British Antarctic Survey.

Aby zebrać zdjęcia i wspierające je dane geofizyczne, zespół, w skład którego weszli naukowcy ze Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii i Szwecji, wystrzelił z R/V Nathaniel B. Palmer podczas ekspedycji w 2019 r. najnowocześniejszy pomarańczowy pojazd-robot wyposażony w czujniki obrazowania o nazwie „Rán”.

Rán, obsługiwany przez naukowców z Uniwersytetu w Göteborgu w Szwecji, wyruszył w 20-godzinną misję, która była równie ryzykowna, jak i serendipitous, powiedział Graham. Wykonano mapę obszaru dna morskiego przed lodowcem o wielkości Houston – i zrobiono to w ekstremalnych warunkach podczas niezwykłego lata, które wyróżniało się brakiem lodu morskiego.

Dzięki temu naukowcy po raz pierwszy w historii uzyskali dostęp do czoła lodowca.

„To było pionierskie badanie dna oceanicznego, możliwe dzięki niedawnym 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, która rozmieściła Rana na Thwaites. „Obrazy zebrane przez Ran dają nam istotny wgląd w procesy zachodzące obecnie na krytycznym styku lodowca i oceanu”.

„To była naprawdę misja raz w życiu”, powiedział Graham, który powiedział, że zespół chciałby pobrać próbki osadów dna morskiego bezpośrednio, aby móc dokładniej datować cechy przypominające grzbiet.

„Ale lód zamknął się na nas dość szybko i musieliśmy odejść, zanim mogliśmy to zrobić w tej ekspedycji” – powiedział.

Podczas gdy wiele pytań pozostaje, jedno jest pewne: Kiedyś naukowcy uważali, że arkusze lodowe Antarktydy są powolne i wolno reagują, ale to po prostu nie jest prawda, powiedział Graham.

„Tylko mały kopniak dla Thwaites może doprowadzić do dużej reakcji”, powiedział.

Według Organizacji Narodów Zjednoczonych, mniej więcej 40 procent populacji ludzkiej żyje w odległości 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 Thwaites z umysłu. To badanie jest ważnym krokiem naprzód w dostarczaniu istotnych informacji, które będą informować o globalnych wysiłkach planistycznych.”

Badanie było wspierane przez National Science Foundation i UK Natural Environment Research Council poprzez International Thwaites Glacier Collaboration.

Ekspedycja 2019 była pierwszą w pięcioletnim projekcie nazwanym THOR, co oznacza Thwaites Offshore Research, i obejmowała również członków zespołu z siostrzanego projektu o nazwie Thwaites-Amundsen Regional Survey and Network Integrating Atmosphere-Ice-Ocean Processes, lub TARSAN.

Źródło: University of South Florida. Kristen Kusek