20 razy szybciej – tafle lodu mogą zapadać się znacznie szybciej, niż wcześniej sądzono

Obraz z satelity Landsat 8 przedstawiający szelf lodowy w bardzo dynamicznym wlocie SCAR, Półwysep Antarktyczny i produkcję lodu morskiego na morzu. Źródło: NASA/USGS, opracowane przez dr Frasera Christie, Scott Polar Research Institute, University of Cambridge

Naukowcy odkrywają, że w okresach globalnego ocieplenia pokrywy lodowe mogą cofać się w tempie do 600 metrów dziennie, czyli 20 razy szybciej niż najwyższe tempo cofania się wcześniej odnotowane.

Międzynarodowy zespół naukowców, kierowany przez dr Christine Batchelor z University of Newcastle w Wielkiej Brytanii, wykorzystał zdjęcia dna oceanu w wysokiej rozdzielczości, aby ujawnić szybkie tempo, w jakim pod koniec wojny cofała się pokrywa lodowa rozciągająca się od Norwegii . Ostatnia epoka lodowcowa, około 20 000 lat temu.

Zespół, w skład którego weszli także naukowcy z uniwersytetów Cambridge i Loughborough w Wielkiej Brytanii oraz Geological Survey w Norwegii, sporządził mapę ponad 7600 mikro-skalowych terenów zwanych „krawędziami fali” na dnie morskim. Grzbiety mają mniej niż 2,5 metra wysokości i są rozmieszczone w odstępach od 25 do 300 metrów.

Rozumie się, że ta topografia powstała, gdy cofające się brzegi pokryw lodowych poruszały się w górę iw dół wraz z przypływem, wypychając osady dna morskiego na krawędź podczas każdego odpływu. Biorąc pod uwagę, że każdego dnia powstałyby dwa pływy (mniej niż dwa cykle pływów dziennie), naukowcy byli w stanie obliczyć, jak szybko pokrywa lodowa się cofała.

Przykład falujących wzgórz na dnie morskim w środkowej Norwegii. Dwa grzbiety powstawały każdego dnia w wyniku pionowego ruchu cofającej się pokrywy lodowej wywołanej przez pływy. Szczegółowe dane batymetryczne. Źródło: Cartfire.com

Ich wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Naturawykazano, że dawna pokrywa lodowa podlega impulsom szybkiego cofania się z prędkością od 50 do 600 metrów dziennie.

Jest to znacznie szybsze niż jakiekolwiek tempo cofania się pokrywy lodowej obserwowane z satelitów lub wywnioskowane z podobnych form terenu Antarktydy.

„Nasze badania stanowią ostrzeżenie z przeszłości dotyczące prędkości, z jaką pokrywy lodowe mogą się fizycznie cofać” – powiedział dr Batchelor. „Nasze wyniki pokazują, że impulsy szybkiego spadku mogą być znacznie szybsze niż wszystko, co widzieliśmy do tej pory”.

Informacje o tym, jak zachowywały się pokrywy lodowe w poprzednich okresach ocieplenia klimatu, są ważne dla symulacji komputerowych, które przewidują przyszłe zmiany pokrywy lodowej i poziomu mórz.

Złożony obraz Sentinel-1 przedstawiający silnie załamany, szybko płynący przedni brzeg szelfów lodowych Thwaites i Crowson. Źródło: EU/ESA Copernicus, przetworzone przez dr Frasera Christie, Scott Polar Research Institute, University of Cambridge

„To badanie pokazuje wartość uzyskiwania obrazów o wysokiej rozdzielczości na temat zachowanych krajobrazów lodowcowych na dnie morskim” – powiedział współautor badania, dr Dag Ottesen z Geological Survey of Norway, który jest zaangażowany w program mapowania dna morskiego MAREANO. Informacje zebrane.

Nowe badania sugerują, że okresy szybkiego cofania się pokrywy lodowej mogą trwać tylko przez krótkie okresy (dni lub miesiące).

„To pokazuje, jak tempo cofania się średniej pokrywy lodowej przez kilka lat lub dłużej może maskować krótsze okresy szybkiego cofania się” – powiedział profesor Julian Dodswell ze Scott Polar Research Institute na Uniwersytecie w Cambridge. „Ważne jest, aby symulacje komputerowe były w stanie odtworzyć to„ pulsujące ”zachowanie pokryw lodowych”.

Geomorfologia dna morskiego rzuca również światło na mechanizm, dzięki któremu mógł wystąpić tak szybki spadek. Dr Batchelor i jego współpracownicy zauważyli, że dawny lądolód cofał się szybciej przez płaskie partie jego dna.

To zdjęcie z satelity Landsat 8 pokazuje silnie spękaną przednią część lodowca Thwaites, Antarktydę Zachodnią oraz góry lodowe i lód morski na morzu. Źródło: NASA/USGS, opracowane przez dr Frasera Christie, Scott Polar Research Institute, University of Cambridge.

Współautor, dr. „Ten wzór cofania się występuje tylko na stosunkowo płaskich warstwach, gdzie wymagane jest mniejsze topnienie, aby zredukować pokrywający lód do punktu, w którym zaczyna się unosić”.

Naukowcy doszli do wniosku, że impulsy o podobnym szybkim spadku można wkrótce zaobserwować w niektórych częściach Antarktydy. Obejmuje to rozległą Antarktydę Zachodnią[{” attribute=””>Thwaites Glacier, which is the subject of considerable international research due to its potential susceptibility to unstable retreat. The authors of this new study suggest that Thwaites Glacier could undergo a pulse of rapid retreat because it has recently retreated close to a flat area of its bed.

“Our findings suggest that present-day rates of melting are sufficient to cause short pulses of rapid retreat across flat-bedded areas of the Antarctic Ice Sheet, including at Thwaites”, said Dr. Batchelor. “Satellites may well detect this style of ice-sheet retreat in the near future, especially if we continue our current trend of climate warming.”

Reference: “Rapid, buoyancy-driven ice-sheet retreat of hundreds of metres per day” by Christine L. Batchelor, Frazer D. W. Christie, Dag Ottesen, Aleksandr Montelli, Jeffrey Evans, Evelyn K. Dowdeswell, Lilja R. Bjarnadóttir, and Julian A. Dowdeswell, 5 April 2023, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-023-05876-1

Other co-authors are Dr. Aleksandr Montelli and Evelyn Dowdeswell at the Scott Polar Research Institute of the University of Cambridge, Dr. Jeffrey Evans at Loughborough University, and Dr. Lilja Bjarnadóttir at the Geological Survey of Norway. The study was supported by the Faculty of Humanities and Social Sciences at Newcastle University, Peterhouse College at the University of Cambridge, the Prince Albert II of Monaco Foundation, and the Geological Survey of Norway.