Największy szelf lodowy na Antarktydzie zachowuje się dziwnie

Badania przeprowadzone na Uniwersytecie Waszyngtońskim w St. Louis pokazują, że lodowy szelf Rossa na Antarktydzie, mniej więcej wielkości Francji, jest codziennie rozbijany przez strumień lodu. Ruch ten, spowodowany nagłym przesuwaniem się strumienia lodu, może wpływać na trzęsienia lodu i pęknięcia szelfów lodowych, budząc obawy o stabilność szelfu lodowego w ocieplającym się świecie.

Działalność strumienia lodu nagle spowodowała przesunięcie szelfu lodowego Rossa.

Na Antarktydzie ogromne lodowce stale się zmieniają. Strumienie lodu, które działają jak przenośniki taśmowe, to ścieżki przyspieszonego ruchu, które transportują większość lodu i pozostałości osadów z tych rozległych lodowców w kierunku oceanu.

Jak wynika z nowych badań przeprowadzonych na Washington University w St. Louis, jeden z tych strumieni lodu co najmniej raz dziennie wypycha cały lodowiec szelfowy Rossa z miejsca.

Odkrycie to jest ważne ze względu na wielkość szelfu lodowego Rossa: jest to największy szelf lodowy na Antarktydzie, mniej więcej tej samej wielkości co Francja.

Doug Wiens z Fundacji Roberta S. Brookings: „Odkryliśmy, że cały szelf nagle przesuwa się o około 6 do 8 centymetrów (3 cale) raz lub dwa razy dziennie w wyniku zsuwania się strumienia lodu wpływającego na szelf lodowy”. Wybitny profesor nauk o Ziemi, Środowisku i Planetach w dziedzinie sztuki i nauk ścisłych. „Te nagłe ruchy prawdopodobnie odgrywają rolę w wywoływaniu trzęsień lodu i pęknięć w lodowcu szelfowym”.

Lodowiec szelfowy Rossa to pływająca półka lodowa rozciągająca się nad oceanem od lodowców śródlądowych.

Naukowcy interesują się interakcjami między szelfami lodowymi a strumieniami lodu po części dlatego, że obawiają się o stabilność szelfów lodowych Antarktydy w ocieplającym się świecie.

Półki lodowe działają jak hamulce dla lodowców i strumieni lodowych, spowalniając ich podróż do morza, gdzie się topią, umożliwiając gromadzenie się większej ilości lodu na kontynencie. Jeśli szelf lodowy się zapadnie, podpora ta zniknie, a lodowce będą płynąć szybciej. Gdy dotrą do oceanu, przyczyniają się do wzrostu poziomu morza.

Nowe badanie opublikowane w czasopiśmie Listy z badań geofizycznychkoncentruje się na ruchu powodowanym przez strumień lodowcowy Whillans, jedną z około sześciu dużych, szybko płynących rzek lodowych wpływających do szelfu lodowca Rossa.

„Nie można wykryć ruchu po prostu poprzez jego wyczucie” – powiedział Wiens. „Ruch pojawia się w czasie do kilku minut, dlatego nie można go dostrzec bez przyrządów. Dlatego do tej pory nie wykryto ruchu, mimo że ludzie spacerowali i biwakowali po lodowcu szelfowym Rossa od czasów, gdy wielcy odkrywcy Robert F. Scott i Roald Amundsen”.

Nagłe poślizg

Ruch szelfu lodowego Rossa jest spowodowany stosunkowo nagłym – w ujęciu lodowcowym – ruchem strumienia lodu, zwanym zjawiskiem ślizgowym. Jest to nieco podobne do „poślizgu”, który występuje wzdłuż uskoku przed i podczas trzęsienia ziemi.

Zgodnie ze scenariuszem zaobserwowanym przez Whillansa i jego zespół duża część strumienia lodowego Whillans, o wymiarach ponad 100 km na 100 km, pozostaje nieruchoma, podczas gdy reszta strumienia lodu przesuwa się do przodu. Następnie raz lub dwa razy dziennie duża część przemieszcza się do przodu w kierunku lodowca szelfowego Rossa.

Wiens powiedział, że w ciągu kilku minut może przesunąć się na odległość do 40 cm (16 cali).

Badania strumieni lodowych prowadzone na przestrzeni ostatnich 50 lat pokazują, że niektóre strumienie lodowe przyspieszają, inne zwalniają. Naukowcy mogą używać sejsmometrów do wykrywania nagłego ruchu strumieni lodu, aby pomóc zrozumieć, co kontroluje ten ruch. Wiens i jego zespół udali się na Antarktydę w 2014 r., aby ustawić sejsmometry wykorzystane w tym badaniu.

„W przeszłości opublikowałem kilka artykułów na temat przesuwania się strumienia lodowego Whillans, ale aż do teraz nie odkryłem, że cały lodowiec szelfowy Rossa również się porusza” – powiedział Wiens.

Naukowcy nie wierzą, że te zdarzenia poślizgowe są bezpośrednio powiązane z globalnym ociepleniem spowodowanym przez człowieka. Jedna z teorii głosi, że jest to spowodowane utratą wody na dnie lodowca Whillans, przez co jest on bardziej „lepki”.

Naprężenia i odkształcenia związane ze zdarzeniami poślizgu są podobne do naprężeń i odkształceń obserwowanych jako wywołujące trzęsienia lodu w różnych warunkach.

„W tym momencie trzęsienia ziemi i pęknięcia lodu są po prostu częścią normalnego życia szelfu lodowego” – powiedział Wiens. „Istnieją obawy, że pewnego dnia szelf lodowy Rossa rozpadnie się, podobnie jak inne mniejsze, cieńsze szelfy lodowe. Wiemy również, że szelf lodowy Rossa rozpadł się podczas ostatniego zlodowacenia – około 120 000 lat temu – powodując szybkie tworzenie się lodu. straty dla lodowców.” I prądy lodowe, które je zasilają.

Odniesienie: „Przemieszczenie fal lodowych szelfowych Rossa i fal sprężystych płyt wywołane zdarzeniami związanymi z przesuwaniem się strumienia lodowego Whillansa” Douglasa A. 2024, Listy z badań geofizycznych.
doi: 10.1029/2023GL108040