Pierwsza eksploracja prądów oceanicznych pod „Doomsday Glacier” budzi obawy

Po raz pierwszy naukowcom udało się uzyskać dane spod lodowca Thwaites, znanego również jako „Doomsday Glacier”. Okazało się, że dostawa ciepłej wody do lodowca była większa niż wcześniej sądzono, co budzi obawy dotyczące szybkiego topnienia lodu i przyspieszenia jego przepływu.

Z pomocą bezzałogowego okrętu podwodnego Rann, który przedostał się pod front lodowca Thwaites, naukowcy dokonali szeregu nowych odkryć. Profesor Karen Heywood z University of East Anglia skomentowała:

„To był pierwszy projekt Rann w regionach polarnych, a jej eksploracja wód poniżej szelfu lodowego zakończyła się większym sukcesem, niż mogliśmy mieć nadzieję. Planujemy wykorzystać te ekscytujące wyniki, wykonując w przyszłym roku więcej misji pod lodem”.

Okręt podwodny mierzył między innymi siłę, temperaturę, zasolenie i zawartość tlenu prądów oceanicznych przepływających pod lodowcem.

Globalny poziom morza zależy od ilości lodu na lądzie, a największą niepewnością prognoz jest przyszły rozwój pokrywy lodowej Antarktyki Zachodniej – mówi Anna Wulin, profesor oceanografii na Uniwersytecie w Gothenburgu i główna autorka nowej książki pt. badanie zostało opublikowane w Science Advances.

Wpływa na globalny poziom morza

Pokrywa lodowa Antarktydy Zachodniej odpowiada za około dziesięć procent obecnego tempa podnoszenia się poziomu mórz. Ale także lód na Antarktydzie Zachodniej ma największy potencjał, aby zwiększyć to tempo, ponieważ najszybsze zmiany na całym świecie zachodzą w lodowcu Thwaites. Ze względu na swoje położenie i kształt Thwaites są szczególnie wrażliwe na ciepłe i słone prądy oceaniczne, które przedostają się pod spodem.

Zdjęcie bezzałogowej łodzi podwodnej Rann. Kredyt: Philip Staedt

Proces ten może prowadzić do przyspieszonego topnienia zachodzącego na dnie lodowca i przemieszczania się do wewnątrz tzw. Strefy uziemienia, czyli obszaru, w którym lód przesuwa się od spoczynku na dnie morskim do unoszenia się w oceanie.

Ze względu na niedostępną lokalizację, z dala od stacji poszukiwawczych, na obszarze zwykle blokowanym przez gęsty lód morski i wiele gór lodowych, wystąpił znaczny brak pomiarów in situ z tego obszaru. Oznacza to, że istnieją znaczne luki w wiedzy na temat procesów na granicy lodowca w tym regionie.

Dokonano pierwszych pomiarów

W tym badaniu naukowcy przedstawili wyniki łodzi podwodnych, które mierzyły siłę, temperaturę, zasolenie i zawartość tlenu w prądach oceanicznych przepływających pod lodowcem.

„Były to pierwsze pomiary pod lodowcem Thwaites” – mówi Anna Wåhlin.

Wyniki wykorzystano do sporządzenia mapy prądów oceanicznych pod pływającą częścią lodowca. Naukowcy odkryli, że istnieje głębokie połączenie ze wschodem, przez które płyną głębokie wody z wyspy Bay of Pine Island, połączenie, które wcześniej uważano za blokowane przez podwodny grzbiet.

Grupa badawcza zmierzyła również wymianę ciepła w jednym z trzech kanałów, które prowadzą ciepłe wody w kierunku lodowca Thwaites od północy. Kanały ciepłej wody, które miały dotrzeć do Thwaitów i zaatakować ich, nie były nam znane przed naszymi poszukiwaniami. Używając sonaru na statku, przeplatając się z mapami oceanów z Ran o wysokiej rozdzielczości, byliśmy w stanie znaleźć wyraźne ścieżki w wodzie i poza nią, pod wpływem geometrii dna oceanu ”- powiedział dr Aleister Graham, University południowej Florydy.

Zmierzona tam wartość 0,8 TWh odpowiada wytopowi netto o długości 75 km³ Śniegu rocznie, co w przybliżeniu odpowiada całkowitemu stopieniu podstawy całego szelfu lodowego. Chociaż ilość lodu, który topi się w wyniku gorącej wody, nie jest duża w porównaniu z innymi światowymi źródłami słodkiej wody, transfer ciepła ma znaczący wpływ lokalnie i może wskazywać, że lodowiec jest niestabilny w czasie.

Nie do utrzymania w czasie

Naukowcy zauważyli również, że duże ilości stopionej wody spływają na północ od czoła lodowca.

Różnice w zasoleniu, temperaturze i zawartości tlenu wskazują, że obszar pod lodowcem jest nieznanym wcześniej aktywnym regionem, w którym spotykają się i mieszają różne zbiorniki wodne, co jest ważne dla zrozumienia procesów topnienia u podstawy lodu.

Obserwacje pokazują, że ciepła woda zbliża się ze wszystkich stron do punktów kotwiczenia, które są krytycznymi miejscami, w których lód styka się z dnem morskim i stabilizuje szelf lodowy. Topnienie wokół tych punktów kotwiczenia może prowadzić do niestabilności i cofnięcia się szelfu lodowego, a tym samym do wypływu lodowca z ziemi. Dr Rob Larter z British Antarctic Survey powiedział:

Praca ta podkreśla, jak i gdzie ciepłe wody wpływają na lodowiec Thwaites, na co wpływa kształt dna morskiego i podstawy szelfu lodowego, a także charakterystyka samej wody. Pomyślna integracja nowych danych z badań dna morskiego i obserwacji cech wody z misji Ran pokazuje korzyści płynące z ducha multidyscyplinarnego w ramach współpracy Thwaites Glacier Collaboration.

„Dobra wiadomość jest taka, że ​​po raz pierwszy zbieramy teraz dane niezbędne do modelowania dynamiki lodowca Thwaite. Te dane pomogą nam lepiej obliczyć topnienie lodu w przyszłości. Dzięki nowej technologii, możemy ulepszyć modele i zmniejszyć wielką niepewność, która obecnie panuje w związku z globalnymi zmianami poziomu powierzchni morza ”- mówi Anna Wulin.

Odniesienie: 9 kwietnia 2021 r Postęp naukowy.