Nowe mapowanie jednego z najbardziej odległych obszarów Antarktydy ujawniło regiony głęboko w obrębie największej pokrywy lodowej Ziemi, które są szczególnie podatne na szybkie topnienie.

Nasze badanie, opublikowane dzisiaj w Nature, koncentruje się na lodowcu Totten na Antarktydzie Wschodniej, ujściu największego na świecie zlewni lodowej. Wyniki sugerują, że jeśli rosnące globalne temperatury spowodują szybkie cofanie się lodowca – jak to miało miejsce wcześniej w jego historii – sam ten region może spowodować podniesienie się poziomu morza o znacznie ponad metr w ciągu następnych stuleci.

Region lodowca Totten to kluczowy obszar dla zrozumienia długoterminowej wrażliwości pokrywy lodowej Antarktyki, jednak jak dotąd wiedza na temat historii lodowców tego regionu była bardzo ograniczona.

Nasze badanie pokazuje, że chociaż region w pobliżu wybrzeża jest dość stabilny w skali kilku tysiącleci, regiony położone dalej w głębi lądu mają potencjał do znacznego i szybkiego cofania się w miarę ocieplania się klimatu.

W szczególności zidentyfikowaliśmy dwie strefy stabilne, w których pokrywa lodowa nie jest podatna na szybkie zapadanie się, oraz dwie strefy niestabilne, tam gdzie ona występuje. Odkryliśmy również, że przejścia między tymi stanami zdarzały się wielokrotnie w trakcie życia pokrywy lodowej.

Stabilny i nie tak stabilny

W ramach międzynarodowego POKRYWA LODOWA W ramach projektu moi koledzy i ja wykorzystaliśmy radar penetrujący lód, a także dane magnetyczne i grawitacyjne, aby sporządzić mapę skał pod lodowcem.

Mapując kształt pokrywy lodowej i jej podstawy, a także grubość skał i osadów pod spodem, byliśmy w stanie zbadać charakterystyczne wzorce erozji pozostawione przez poprzednie narastanie i cofanie się pokrywy lodowej – ujawniając w ten sposób pokrywę lodową przeszłe zachowanie arkusza.

Zaobserwowane wzorce sugerują, że pokrywa lodowa spędziła większą część swojej historii w jednej z dwóch konfiguracji: albo krawędź znajdowała się blisko obecnego wybrzeża Antarktyki (w promieniu 150 kilometrów); lub został zlokalizowany około 350–550 kilometrów w głąb lądu. W każdym z tych stanów lód byłby stosunkowo stabilny, a lodowiec zapewniałby wahania poziomu morza mniejsze niż metr w trakcie cykli lodowcowych.

Ale wzór erozji pokazuje również, że topnienie okresowo wypycha pokrywę lodową z któregokolwiek z tych stabilnych stanów, powodując zapadanie się pokrywy lodowej i cofanie się daleko w głąb lądu. Wydarzenia te mogły zazwyczaj podnieść poziom mórz na świecie o 1.3–1.4 metra w ciągu kilku stuleci. 

Zdjęcie główne: współczesna konfiguracja powierzchni pokrywy lodowej Antarktyki i jej podstawy. Powierzchnia pokrywy lodowej jest zacieniona w zależności od prędkości powierzchniowej, a lodowce zaznaczono na czerwono. Odcienie niebiesko-cyjanowe wskazują, gdzie podstawa pokrywy lodowej (lub dno morskie) znajduje się poniżej poziomu morza, odcienie żółto-brązowe wskazują, gdzie podstawa pokrywy lodowej znajduje się nad poziomem morza. Wstawione diagramy przedstawiają rekonstrukcje pokrywy lodowej i wybrzeża po cofaniu się wskutek cieplejszego niż obecnie klimatu. Wszystkie obrazy są przesadzone w pionie. Współpraca ICECAP, pod warunkiem, że autorCo się dzisiaj dzieje?

Poprzednie badania na podstawie danych satelitarnych wykazały, że przybrzeżna część regionu lodowca Totten i jego pływający szelf lodowy szybko topnieją. W zeszłym roku zespół ICECAP odkrył, że tak obecnie ciepła woda krążąca pod pływającą częścią lodowca powoduje to większe topnienie, niż można było się spodziewać.

Nasze wyniki pokazują, że po szybkiej utracie lodu przybrzeżnego w wyniku zapadnięcia się pływającego szelfu lodowego, region ten prawdopodobnie będzie reagował na ocieplenie temperatur wolniej niż inne części Antarktydy, ze względu na istnienie „strefy stabilnej”.

Jednak w miarę dalszego wzrostu temperatur lodowiec ten prawdopodobnie cofnie się do strefy niestabilności i w szybkim i proporcjonalnie większym stopniu wpłynie na poziom mórz.

Nasze modelowanie pokrywy lodowej sugeruje, że chociaż region Totten nie jest pierwszym regionem Antarktydy, który reaguje na ocieplający się klimat, prawdopodobnie stanie się on coraz bardziej niestabilny w miarę postępu ocieplenia przez setki, a nawet tysiące lat. Ostatecznie region ten może stać się „grubym końcem klina” pod względem całkowitego wkładu Antarktydy w podnoszący się poziom mórz, odpowiadając za prawie 15% całkowitego wkładu Antarktydy we wzrost poziomu morza. Prawdopodobnie stanie się to w czasie, gdy inne regiony staną się wolne od lodu lub ustabilizują się po okresach szybkiej utraty lodu. 

Wpływ cofania się lodowca Totten na ogólny wkład Antarktyki we wzrost poziomu morza. Niestabilne cofanie się w regionie lodowca Totten powoduje znaczne odchylenia w górę ogólnego trendu antarktycznego. ŹRÓDŁO, podane przez autoraNasze wyniki sugerują, że region Totten ma poważne konsekwencje dla globalnego wzrostu poziomu morza w warunkach ocieplającego się klimatu, zwłaszcza gdy ocieplenie osiągnie progi krytyczne, które prawdopodobnie wytrącą lodowiec ze stanu stabilnego. Biorąc pod uwagę długie ramy czasowe topnienia pokrywy lodowej, trudno z całą pewnością powiedzieć, kiedy ten punkt krytyczny może zostać osiągnięty.

Dzisiejszy wzrost poziomu dwutlenku węgla zmusi nas do wzrostu temperatury, który będzie się utrzymywał przez tysiące lat. Górną granicę stabilnej strefy przybrzeżnej można by przekroczyć w warunkach podobnych do przewidywanych na następne stulecie, w oparciu o scenariusze wyższych emisji przewidziane przez Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu.

O autorze

Alan Aitken, adiunkt w Szkole Ziemi i Środowiska Uniwersytetu Australii Zachodniej. Jest czołowym badaczem zajmującym się wykorzystaniem zintegrowanych metod nauk o Ziemi w celu lepszego zrozumienia procesów tektonicznych kontrolujących architekturę kontynentów oraz ich znaczenia dla zasobów naturalnych i zagrożeń geologicznych.

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Powiązane książki

at

Dzięki za odwiedziny InnerSelf.com, gdzie są 20,000 + zmieniające życie artykuły promujące „Nowe postawy i nowe możliwości”. Wszystkie artykuły są tłumaczone na 30+ języków. Zapisz się! do wydawanego co tydzień magazynu InnerSelf i Daily Inspiration Marie T Russell. Magazyn InnerSelf ukazuje się od 1985 r.