Wielki lodowiec znika. Może podnieść poziom mórz o ponad pół metra

Lodowiec Thwaitesa szybko traci integralność, a jego wschodni szelf lodowy ulega postępującej fragmentacji, co może prowadzić do przyspieszenia spływu lodu do oceanu.
Badacze z Uniwersytetu Manitoby pokazali, że z roku na rok rośnie liczba i długość pęknięć w lodzie, a sam lodowiec jest coraz bardziej narażony na nieodwracalne zmiany.
Zjawiska obserwowane na Thwaitesie mogą stanowić ostrzeżenie dla innych szelfów Antarktydy i mogą mieć globalne konsekwencje, podnosząc poziom mórz na świecie.
Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu

Wschodni szelf lodowy Thwaitesa jest podparty od północy przez grzbiet dna morskiego, który działa jak kotwica: spowalnia spływ lodu do oceanu. Przez lata zakładano, że to naturalny, skuteczny hamulec. Tymczasem badacze z Centre for Earth Observation and Science na Uniwersytecie Manitoby, pracujący w ramach International Thwaites Glacier Collaboration (ITGC), prześledzili dane obserwacyjne z lat 2002-2022 i doszli do wniosku, że ta „kotwica” stopniowo traci znaczenie. Z każdym rokiem rośnie liczba i zasięg pęknięć w strefie ścinania szelfu, a osłabienie połączenia z grzbietem dna morskiego przyspiesza dopływ lodu z głębi lądolodu.

To ważne, bo szelf lodowy działa jak korek w butelce: jest pływającym przedłużeniem lodowca, które hamuje jego ruch. Gdy szelf traci integralność, lodowiec może przyspieszyć. W przypadku Thwaitesa oznacza to wejście na ścieżkę, z której trudno zawrócić.

Pęknięcia lodowca rosną w dwóch etapach

Zespół z Manitoby opisuje proces osłabienia szelfu jako sekwencję czterech faz, w których pęknięcia narastają „dwubiegowo”. Najpierw pojawiają się długie szczeliny zgodne z kierunkiem przepływu lodu. Stopniowo wydłużają się i przesuwają na wschód; część przekracza długość 8 kilometrów i przecina całą grubość szelfu, tworząc potencjalne linie przyszłych rozłamów.

Potem obraz zaczyna się zmieniać. Do gry wchodzą liczne krótsze pęknięcia poprzeczne, ustawione w poprzek przepływu lodu. Są krótsze (poniżej 2 kilometrów), ale ich liczba gwałtownie rośnie. Efekt jest zaskakujący: całkowita długość wszystkich pęknięć na szelfie niemal się podwaja, choć średnia długość pojedynczej szczeliny spada.

W liczbach wygląda to tak: według analizy satelitarnej sumaryczna długość pęknięć wzrosła z około 165 kilometrów w 2002 r. do około 336 kilometrów w 2021 r. W tym samym czasie przeciętna długość jednej szczeliny spadła z 3,2 km do 1,5 km, co wskazuje na „fragmentację” uszkodzeń, a nie tylko wydłużanie kilku głównych pęknięć. Dla inżyniera materiałowego brzmiałoby to jak przejście od pojedynczych rys do sieci mikropęknięć, która potrafi rozbroić nawet pozornie solidną konstrukcję.

Badacze wiążą te zmiany z przestawieniem się „stanu naprężeń” w szelfie, czyli z tego, jak rozkładają się siły rozciągające i ściskające w lodzie. W latach 2002-2006 szelf przyspieszał, m.in. pod wpływem sąsiednich, szybkich prądów lodowych. Generowało to naprężenia ściskające, które mogły działać stabilizująco. Po 2007 roku strefa między szelfem a zachodnim „jęzorem” lodowym zaczęła się rozpadać, a naprężenia skoncentrowały się wokół kotwiczącego lodowiec skalnego grzbietu. To sprzyjało formowaniu się dużych pęknięć.

Od 2017 r. część szczelin miała już całkowicie przebić szelf, przecinając jego strukturę na wylot i osłabiając kontakt z „kotwicą”. W interpretacji autorów oznacza to, że grzbiet dna morskiego, który kiedyś pomagał hamować lodowiec, w coraz większym stopniu staje się elementem destabilizującym: koncentruje naprężenia, sprzyja pękaniu, a w konsekwencji przyspiesza przepływ lodu z interioru.

Pęknięcia przyspieszają przepływ lodu, a większa prędkość przepływu generuje kolejne pęknięcia. To mechanizm, który potrafi sam się napędzać, nawet jeśli początkowo zmiany wydają się powolne.

System kaucyjny działa 3 miesiące i już się zmienia. Nowości od 1 stycznia
W Polsce ten owoc jest za darmo, a my go nie jemy. Doskonały na serce

Autorzy ostrzegają, że Thwaites nie jest jedynym miejscem, gdzie taki scenariusz może się powtórzyć. Jeśli inne szelfy lodowe przechodzą podobny etap osłabienia, wzorzec narastania pęknięć może być użytecznym wskaźnikiem ryzyka. Przywołują też przykład historyczny z zachodniego Półwyspu Antarktycznego: w latach 70. wypiętrzenie lodu początkowo stabilizowało szelf, ale później stało się punktem startu pęknięć prowadzących do jego dezintegracji.

W tle jest jeszcze jedna cecha Thwaitesa: lodowiec spoczywa na podłożu o „odwrotnym spadku”, gdzie dno morskie opada w stronę lądu. W takim układzie cofanie się linii uziemienia (to granica między lodem, który leży na lądzie, a lodem, który zaczyna unosić się na wodzie) zwiększa ryzyko nieodwracalnego odwrotu całego lodowca.

Jeżeli lodowiec zniknie, poziom mórz wzrośnie o 65 cm

Gdyby doszło do całkowitego załamania się lodowca Thwaitesa, stopienie zgromadzonego w nim dziś lodu doprowadziłoby do wzrostu poziomu mórz na całym świecie o około 65 centymetrów. A wcześniejsze modele numeryczne sugerowały, że baza lądolodu i szelf mogą cofać się średnio blisko 1 kilometra rocznie w perspektywie kilku dekad.

Nowe dane nie przesądzają, że „jutro” zobaczymy spektakularne pęknięcie lodowca na pół. Pokazują jednak coś równie istotnego: przez 20 lat Thwaites zapisywał w swojej strukturze coraz wyraźniejszą historię zmęczenia materiału. Osłabianie wschodniego szelfu Thwaitesa może postępować coraz szybciej, podnosząc stawkę dla całej Antarktydy i dla wybrzeży na całym świecie.