Nazywany „lodowcem zagłady” Thwaites na Antarktydzie może przyczynić się do wzrostu poziomu mórz bardziej, niż dotąd przewidywano. Nowy model naukowców wskazuje, że do końca stulecia jego wkład może sięgnąć 3 cm. Badacze sprawdzili też, kiedy podwodny grzbiet stabilizujący lodowiec może przestać pełnić swoją funkcję.
- „Lodowiec zagłady” Thwaites może podnieść poziom mórz bardziej, niż wskazywały wcześniejsze prognozy.
- Nowy model uwzględnia procesy zachodzące pod lodem, które wcześniej nie były dostatecznie odwzorowane.
- Ciepła woda morska wnika pod lodowiec i przyspiesza topnienie w strefie uziemienia.
- Dlaczego przyszłość lodowca Thwaites ma znaczenie dla wybrzeży na całym świecie?
Thwaites w zachodniej Antarktydzie od lat znajduje się w centrum zainteresowania badaczy zmian klimatu. Jego przyszłość ma znaczenie nie tylko dla regionu polarnego, lecz także dla wybrzeży na całym świecie. Najnowsze modelowanie wskazuje, że dotychczasowe prognozy mogły nie doszacowywać tempa utraty lodu, ponieważ pomijały część procesów zachodzących na styku lodowca z oceanem.
Zespół naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine oraz Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA oszacował, że wkład lodowca Thwaites we wzrost poziomu mórz może sięgnąć 30 milimetrów do 2100 r. To około dwa razy więcej, niż wskazywały wcześniejsze prognozy omawiane w badaniu. Wynik dotyczy symulacji analizujących procesy lodowcowe bez uwzględniania przyszłych zmian klimatu, dlatego nie należy traktować go jako pełnej prognozy poziomu mórz na koniec stulecia.
Ciepła woda dociera pod lodowiec
Jednym z kluczowych elementów nowych obliczeń jest tzw. strefa uziemienia. To obszar, w którym lodowiec przestaje spoczywać na podłożu skalnym i przechodzi w część unoszącą się na wodzie. Granica ta nie musi mieć postaci jednej, wyraźnej linii. W rzeczywistości może obejmować pas o szerokości kilku kilometrów.
Właśnie w tej strefie ocean może oddziaływać na lód znacznie intensywniej, niż zakładano w części wcześniejszych modeli. Ciepła woda morska przedostaje się pod pokrywę lodową, dociera w głąb lodowca i przyczynia się do jego topnienia. Pływy dodatkowo powodują unoszenie i opadanie lodu, umożliwiając wodzie przemieszczanie się pod jego powierzchnią.
– Obserwacje satelitarne potwierdzają istnienie „strefy uziemienia”, czasami szerokiej na kilka kilometrów, gdzie ciepła woda morska wnika głęboko pod pokrywę lodową, powodując znaczne topnienie – wyjaśnia Mattia Poinelli, główny autor badania opublikowanego w czasopiśmie „Nature Communications”.
Naukowcy sprawdzili, jak zmieniają się wyniki symulacji, gdy uwzględni się strefę uziemienia o szerokości od dwóch do pięciu kilometrów. Tak skonstruowany model lepiej odtwarzał rozwój lodowca od połowy lat 90. XX w., w tym jego cofanie się, zmniejszanie grubości i przyspieszanie przepływu lodu. Bez uwzględnienia tej strefy prawdopodobieństwo odtworzenia obserwowanego wcześniej przebiegu zmian było czterokrotnie mniejsze.
Podwodny grzbiet może przestać stabilizować lodowiec
Kolejnym istotnym elementem układanki jest Grzbiet Mouginot, podwodna formacja skalna położona około 950 metrów poniżej poziomu morza. Obecnie stanowi ona punkt podparcia dla głównej części lodowca Thwaites i spowalnia jego przemieszczanie się w stronę oceanu.
– Główny pień lodowca Thwaites jest tymczasowo stabilizowany przez Grzbiet Mouginot – wskazuje Poinelli.
Ta stabilizacja może jednak nie utrzymać się przez kolejne dekady. W symulacjach uwzględniających strefę uziemienia o szerokości od czterech do sześciu kilometrów prawdopodobieństwo utraty kontaktu lodowca z grzbietem do 2100 r. wynosi około 60 proc.
W jeszcze bardziej niekorzystnym wariancie, przy założeniu strefy o szerokości od pięciu do sześciu kilometrów, do przerwania tego połączenia mogłoby dojść już w 2038 r. Są to jednak wyniki modelowania zależne od przyjętych założeń, a nie pewna data przyszłego zdarzenia.
Utrata tego punktu podparcia mogłaby zmienić dalszą ewolucję lodowca. Dlatego badacze zwracają uwagę nie tylko na tempo topnienia, lecz także na to, jak zmieniają się warunki, które obecnie ograniczają jego ruch.
Dlaczego lodowiec Thwaites budzi tak duże obawy?
Współautor badania Eric Rignot z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine podkreśla, że problemem wcześniejszych prognoz było niedostateczne uwzględnienie fizycznych procesów zachodzących pod lodem.
– Większość dotychczasowych prognoz miała trudności z odwzorowaniem tempa utraty masy, ponieważ brakowało w nich procesów fizycznych – mówi Rignot.
Zdaniem naukowca wyniki wskazują na większe ryzyko powodzi przybrzeżnych w nadchodzących dekadach. Nie oznacza to jednak, że nowe obliczenia pozwalają dokładnie określić, kiedy i w jakim stopniu zagrożenie wystąpi w poszczególnych miejscach na świecie. Wzrost poziomu mórz zależy od wielu czynników, a przedstawione wyniki dotyczą wkładu konkretnego lodowca.
Thwaites należy do sektora Morza Amundsena, który odpowiada za około jedną trzecią utraty masy antarktycznej pokrywy lodowej. Lodowiec zyskał przydomek „lodowca zagłady” ze względu na potencjalne konsekwencje jego dalszego topnienia. Szacunki wskazują, że jego całkowity zanik mógłby przyczynić się do podniesienia poziomu mórz o około 60 centymetrów.
Znaczenie Thwaites wykracza przy tym poza ilość lodu, którą sam wnosiłby do oceanu. Wraz z lodowcem Pine Island pomaga powstrzymywać spływanie zachodnioantarktycznej pokrywy lodowej do morza. Zmiana warunków stabilizujących te lodowce mogłaby więc mieć konsekwencje wykraczające poza ich własną utratę masy.