Lecąc nad Antarktydą, trudno zrozumieć, o co to całe zamieszanie. Niczym gigantyczny tort weselny, oszroniony śnieg na szczycie największej tafli lodowej świata wygląda gładko i bez skazy, pięknie i idealnie biały. Powierzchnię pokrywają małe wiry wydm śnieżnych.

Autorem tekstu jest Ted Scambos

Ale kiedy zbliżasz się do krawędzi pokrywy lodowej, pojawia się poczucie ogromnej ukrytej mocy. Na powierzchni pojawiają się pęknięcia, czasami wyglądające jak otwory wielkiej tarki do sera, a czasem wyglądająca jak przypadkowy zbiór iglic i grzbietów, odsłaniających bladoniebieskie, krystaliczne serce lodu poniżej pokrywy.

W miarę jak samolot leci niżej, skala tych przerw stale rośnie. To nie tylko szczeliny, ale kaniony na tyle duże, by połknąć odrzutowiec, czy iglice wielkości pomników. Pojawiają się klify i coś w rodzaju łez, a mówiąc bardziej poetycko, rozdarcia w białym kocu. Uśmiechamy się, ale za chwilę zdajemy sobie sprawę, że mówimy tu o sile, która może rzucać blokami lodu wielkości domu.

Antarktyda to kontynent składający się z kilku dużych wysp, z których jedna jest wielkości Australii, wszystkie pochowane pod warstwą lodu o grubości 10 000 stóp. Lód zawiera wystarczającą ilość świeżej wody, aby podnieść poziom morza o prawie 200 stóp. Jej lodowce zawsze były w ruchu, ale pod lodem zachodzą zmiany, które mają głęboki wpływ na przyszłość lądolodu – i na przyszłość społeczności przybrzeżnych na całym świecie.

Łamanie, przerzedzanie, topienie, zapadanie się

Pracuję na Antarktydzie. Jako polarnik odwiedziłem większość obszarów lądolodu podczas ponad 20 podróży na kontynent, zabierając ze sobą czujniki i stacje pogodowe, przemierzając lodowce lub mierząc prędkość, grubość i strukturę lodu.

Obecnie jestem amerykańskim naukowcem koordynującym duże międzynarodowe badania nad najbardziej ryzykownym lodowcem Antarktydy – więcej o tym za chwilę. Ostrożnie przekraczałem szczeliny, ostrożnie deptałem po twardym, smaganym wiatrem, niebieskim lodzie i jeździłem całymi dniami po najbardziej monotonnym krajobrazie, jaki możesz sobie wyobrazić.

Przez większość ostatnich kilku stuleci pokrywa lodowa była stabilna, o ile może to stwierdzić polarna nauka. Nasza zdolność do śledzenia, ile lodu wypływa każdego roku i ile śniegu spada na wierzch, sięga zaledwie kilku dziesięcioleci , ale to, co widzimy, to pokrywa lodowa, która była prawie w równowadze jeszcze w latach 80. XX wieku .

Na początku zmiany w lodzie następowały powoli. Góry lodowe odrywały się, ale lód został zastąpiony nowym odpływem. Całkowite opady śniegu nie zmieniły się zbytnio przez stulecia – wiedzieliśmy o tym patrząc na rdzenie lodowe – i ogólnie przepływ lodu i uniesienie pokrywy lodowej wydawały się tak stałe, że głównym celem wczesnych badań lodu na Antarktydzie było znalezienie miejsca, w każdym miejscu, które zmieniło się dramatycznie.

Ale teraz, gdy otaczające powietrze i ocean nagrzewają się, obszary pokrywy lodowej Antarktyki, które były stabilne od tysięcy lat , pękają, przerzedzają się, topnieją lub w niektórych przypadkach zapadają się . Gdy te krawędzie lodu reagują: gdyby nawet niewielka część pokrywy lodowej całkowicie wpadła do morza, skutki dla wybrzeży świata byłyby poważne.

Jak wielu geologów, myślę o tym, jak wygląda Ziemia pod tą częścią, którą widzimy. Dla Antarktydy oznacza to myślenie o krajobrazie pod lodem. Jak wygląda zakopany kontynent – ​​i jak ten ukryty pod powierzchnią wody kolos kształtuje przyszłość lodu w ocieplającym się świecie?

Wizualizacja świata pod lodem

Niedawne próby połączenia danych z setek badań samolotowych i naziemnych dały nam rodzaj mapy kontynentu pod lodem. Ujawnia dwa bardzo różne krajobrazy, podzielone przez Góry Transantarktyczne.

Na Antarktydzie Wschodniej, części położonej bliżej Australii, kontynent jest nierówny i pofałdowany, z kilkoma małymi pasmami górskimi . Niektóre z nich mają alpejskie doliny, pocięte przez pierwsze lodowce, które utworzyły się na Antarktydzie 30 milionów lat temu, kiedy jej klimat przypominał klimat Alberty lub Patagonii. Większość podłoża skalnego Antarktydy Wschodniej znajduje się nad poziomem morza. To tutaj zawalił się szelf lodowy Conger wielkości miasta, podczas niezwykle intensywnej fali upałów w marcu 2022 roku.

Na Antarktydzie Zachodniej podłoże skalne jest znacznie inne. Ten obszar był kiedyś dnem oceanu, regionem, w którym kontynent był rozciągnięty i podzielony na mniejsze bloki z głębokim dnem morskim pomiędzy nimi. Duże wyspy zbudowane z wulkanicznych pasm górskich są połączone grubą warstwą lodu. Ale lód tutaj jest cieplejszy i porusza się szybciej.

Jeszcze 120 000 lat temu obszar ten był prawdopodobnie otwartym oceanem – i zdecydowanie tak było w ciągu ostatnich 2 milionów lat . Jest to ważne, ponieważ nasz dzisiejszy klimat szybko zbliża się do temperatur takich jak te sprzed kilku milionów lat.

Świadomość, że w przeszłości zniknęła pokrywa lodowa Antarktyki Zachodniej, jest powodem wielkiego niepokoju w erze globalnego ocieplenia.

Wczesne etapy odosobnienia na dużą skalę

W pobliżu wybrzeża Antarktydy Zachodniej znajduje się duży obszar lodu zwany lodowcem Thwaites . Jest to najszerszy lodowiec na ziemi, mający 70 mil średnicy, osuszający obszar prawie tak duży jak Idaho.

Dane satelitarne mówią nam , że znajduje się na wczesnym etapie odwrotu na dużą skalę . Wysokość powierzchni spada każdego roku nawet o 3 stopy. Na wybrzeżu utworzyły się ogromne pęknięcia, a wiele dużych gór lodowych rozpadło się i dryfuje w formie indywidualnych formacji.

Lodowiec płynie ponad milę rocznie, a prędkość ta prawie się podwoiła w ciągu ostatnich trzech dekad. Obszar ten został wcześnie odnotowany jako miejsce, w którym lód mógł stracić przyczepność do podłoża skalnego . Region został nazwany „ słabym podbrzuszem” lądolodu .

Niektóre z pierwszych pomiarów głębokości lodu przy użyciu echosond radiowych wykazały, że centrum Antarktydy Zachodniej miało podłoże skalne sięgające półtorej mili poniżej poziomu morza. Obszar przybrzeżny był płytszy, z kilkoma górami i nieco wyższym terenem; ale szeroka przepaść między górami leżała w pobliżu wybrzeża. To tutaj lodowiec Thwaites spotyka się z morzem.

Ten wzór, z głębszymi stosami lodu wysoko w pobliżu środka pokrywy lodowej i płytszymi, ale wciąż niskim podłożem skalnym w pobliżu wybrzeża, jest receptą na katastrofę. Powolną, ale jednak katastrofę.

Lód płynie pod własnym ciężarem. Wraz z głęboko zanurzonymi, ogromnymi masami lodu w pobliżu centrum Antarktydy, istnieje ogromny potencjał szybszego przepływu. Dzięki temu, że jest lód płytszy przy krawędziach, przepływ jest powstrzymywany – kruszy się na skałach, gdy próbuje opuścić “więzienie”. W ten sposób następne masy lodu wyciskają “uciekinierów” na zewnątrz.

Gdyby lód cofnął się wystarczająco daleko, cofający się front zmieniłby się z „cienkiego” lodu – wciąż o grubości prawie 3000 stóp – w grubszy lód w kierunku środka kontynentu. Na wycofującej się krawędzi lód płynąłby szybciej, ponieważ lód jest teraz grubszy. Płynąc szybciej, lodowiec ściąga lód za sobą, pozwalając mu unosić się na wodzie. Jest to tak zwana pętla dodatniego sprzężenia zwrotnego – cofanie się prowadzące do grubszego lodu z przodu lodowca, co przyspiesza przepływ prowadzący do większej cofki.

Ocieplenie wody: Atak od dołu

Ale jak miałoby się rozpocząć to odosobnienie? Do niedawna Thwaites niewiele się zmienił, odkąd został po raz pierwszy zmapowany w latach 40. XX wieku. Na początku naukowcy sądzili, że wycofanie się będzie wynikiem cieplejszego powietrza i topnienia powierzchni. Ale przyczyna zmian w Thwaites widoczna w danych satelitarnych nie jest tak łatwa do zauważenia z powierzchni.

Jednak pod lodem , w punkcie, w którym pokrywa lodowa po raz pierwszy unosi się z kontynentu i zaczyna wystawać nad oceanem jako pływający szelf lodowy, przyczyna odwrotu staje się oczywista. Tutaj woda oceaniczna znacznie powyżej temperatury topnienia eroduje podstawę lodu , wymazując ją tak, jak kostka lodu zniknęłaby podskakując w szklance wody.

Woda, która jest zdolna do topienia nawet od 50 do 100 stóp lodu rocznie, spotyka się tutaj z krawędzią pokrywy lodowej. Erozja ta umożliwia szybszy przepływ lodu, napierając na pływającą półkę lodową.

Lodowiec jest jedną z sił powstrzymujących lądolód. Ale ciśnienie lodu lądowego powoli rozbija tę płytę lodową . Możemy to porównać do zbyt dużego ciężaru napierającego deskę, na której tworzą się wielkie pęknięcia. Kiedy ustąpi – a mapowanie pęknięć i prędkości przepływu sugeruje, że to już za kilka lat – będzie to kolejny krok, który umożliwi szybszy przepływ lodu, zasilając pętlę sprzężenia zwrotnego.

Do 10 stóp wzrostu poziomu morza

Patrząc wstecz na pokryty lodem kontynent z naszego tegorocznego obozu, jest to otrzeźwiający widok. Ogromny lodowiec, płynący w kierunku wybrzeża i rozciągający się od horyzontu do horyzontu, wznosi się aż do środka pokrywy lodowej Antarktyki Zachodniej. Wyczuwalne jest uczucie, że lód opada na wybrzeże.

Lód to wciąż lód – nie porusza się tak szybko, bez względu na to, co go napędza; ale ten gigantyczny obszar zwany Antarktydą Zachodnią może wkrótce rozpocząć wielowiekowy spadek, który doda do 3 metrów nad poziomem morza. W ten sposób tempo podnoszenia się poziomu mórz wzrosłoby kilkakrotnie, stwarzając duże wyzwania dla osób mających udziały w nadmorskich miastach. To znaczy prawie wszyscy.