Robot-tengeralattjáróval néztek be az olvadó antarktiszi gleccser alá, és meglepő dolgokat találtak
Ma 21 millióan élnek a vietnámi Mekong folyó delta régiójában, ami átlagosan kevesebb mint 1 méteres magasságban fekszik. Az, hogy a következő évtizedekben milyen sors vár rájuk és további 200 millió, a mostani tengerszint felett 2 méterrel élő emberre, nagyban függ attól, hogy visszafordíthatatlanná válik-e egy bizonyos nyugat-antarktiszi gleccser olvadása.
A Thwaites teljes összeomlása évszázadok alatt önmagában 65 centiméterrel emelné meg a tengerszintet, és destabilizálná az 5 méternyi tengerszintnek megfelelő jeget tároló nyugat-antarktiszi jégtakarót (WAIS). Ahhoz, hogy megértsük, mi várható, és elkerülhető-e ez a forgatókönyv a felmelegedés hosszú távon 1,5 fok alatt tartásával, nagyon pontosan fel kell deríteni, hogy mekkora az olvadás, és hogy milyen mechanizmusok szabályozzák azt.
Erre vállalkozott két kutatócsoport, amely a múlt héten közölte eredményeit a Nature-ben. A vizsgálatok, amelyek a NASA támogatásával fejlesztett Icefin robot-tengeralattjárót és a gleccseren áttörő fúrásokat használtak, most először engednek bepillantást abba, hogy mi történik a jég alatt egy érintkezési vonalnak (groundling line) nevezett régióban, ahol a Thwaites eléri az óceánt. Az, hogy mennyi jeget veszít el gleccser, nagyrészt attól függ, miként hatnak erre a területre a globális felmelegedéssel megváltozó óceáni körülmények.
Peter Davis, a Brit Antarktiszi Felmérés sarkkutatója és kollégái azt találták, hogy a Thwaites már viszonylag enyhe, a gleccsert alulról érő olvadás hatására is gyorsan visszahúzódhat. Britney Schmidt, a Cornell Egyetem kutatója és kollégái pedig arra jutottak, hogy a jég elvesztése a Thwaites alján komplex, a gleccser formájától függően változó erősségű folyamat. Mindkét vizsgálat olyan gleccser- és klímamodellekhez járulhat hozzá, amelyek pontosabban leírják az antarktiszi gleccserek olvadását, és így jobb becsléseket tudnak adni a várható tengerszint-emelkedésről.
Robot-tengeralattjáróval vizsgálták a gleccser alatti régiót
Ahogy a kutatók által vizsgált régióban a melegebb óceáni áramlások alulról megolvasztják a gleccsert, a tengeren lebegő selfjég fokozatosan elvékonyodik, jégtáblák szakadnak le róla, és a Thwaites tengeraljzattal még érintkező vége elkezd visszahúzódni. Ennek mértéke egészen drámai, az 1990-es évek vége óta eléri a 14 kilométert, egyes régiókban pedig jelenleg 1,2 kilométer körül alakul évente. Mivel a gleccser tengerszint alatti alapkőzeten fekszik, ami a kontinens és a nyugat-antarktiszi jégtakaró belsejének irányába mélyül, egy tengeri jégtakarókat érintő instabilitásnak (marine ice sheet instability, MISI) nevezett jelenség miatt a jégtömeg visszahúzódása megállíthatatlanná válhat.
A műholdas megfigyelések alapján csak az elmúlt 30 évben 10,3 centiméterrel nőtt a tengerszint, 1900 óta pedig összesen több mint 20 centiméterrel. Ezt a felmelegedő óceánok hőtágulása, valamint egyre nagyobb részben a gleccserek és jégtakarók olvadása okozza. A magasabb tengerszint az amerikai Nemzeti Óceán- és Légkörkutatási Hivatal (NOAA) szerint megnöveli a dagályok által okozott áradások kockázatát, valamint a trópusi ciklonok és hurrikánok által keltett vihardagályok pusztítását, amik az idő előrehaladtával egyre több embert veszélyeztetnek világszerte.
Davis és munkatársai meleg vizes fúrással szenzorokat helyeztek el a Thwaites érintkezési vonalától 1,5-2 kilométerre, és ezekkel vizsgálták a gleccser alatt 54 méter mélységben húzódó vízoszlop jellemzőit, különös tekintettel a hőmérsékletének változására. Emellett a távolról irányított, kamerákkal, szenzorokkal és szonárral felszerelt Icefin robottal felderítették, hogyan változnak az óceáni körülmények a furatlyuktól egészen a gleccser érintkezési vonaláig.
A mérésekből kiderült, hogy a gleccser alatti víztömeg hőmérséklete jelentősen a helyi olvadáspont felett van. A viszonylag meleg gleccser alatti környezet ellenére az alulról történő olvadás csupán évente 2-5,4 méternyi. Ennek a kutatók szerint az az oka, hogy a selfjég alatti vízoszlop elég stabil, valamint hőmérséklete és sűrűsége alapján erősen szétválik, és ezen a gyenge áramlások sem tudnak változtatni. Ezek a tényezők a kutatók szerint együttesen, aktívan és valószínűleg állandó jelleggel mérsékelik a gleccser aljának olvadását.
Kissé erősebb olvadás is gyors visszahúzódáshoz vezethet
A megfigyelt, a vártnál enyhébb mértékű olvadás Davisék szerint nem reprezentatív a gleccser egészére, és a főágnál az valószínűleg sokkal erőteljesebb. Ennek ellenére úgy tűnik, hogy a selfjég alulról történő olvadását leíró és a tengerszint-emelkedés előrejelzésére használt modell nem képes pontosan reprodukálni a megfigyelt olvadás mértékét a Thwaites alatt. Eredményeik azt sugallják, hogy az olvadás sebességének még viszonylag enyhe növekedése is elegendő volt ahhoz, hogy a gleccser érintkezési vonala 2011 és 2017 között évente 0,6-1,2 kilométeres sebességgel húzódjon vissza a kontinens belseje felé, ami a jövőben tovább folytatódik.
Schmidt és kollégái 2019–2020 között vizsgálták a Thwaites érintkezési vonalát, Davisékhez hasonlóan furatlyukak és az Icefin robot segítségével. A kutatók a tengeraljzat tanulmányozásával rekonstruálták, hogyan húzódott vissza az érintkezési vonal 2011 és 2020 között, valamint feltárták, hogy kisebb, 1 méter alatti skálákon mi befolyásolja a selfjég olvadását.
Adataik azt mutatják, hogy az óceán hőmérséklete egyes jég alatti régiókban 2 fokkal is magasabb lehet a helyi olvadáspontnál, és az olvadás olyan területeken erősebb, ahol meredekebb jégfelületek találhatóak, például gleccserhasadékoknál. A Thwaites érintkezési vonala környékén megfigyelt pontokon a jégveszteség 27 százalékát 30 foknál meredekebb jégfelületek olvadása okozza. Ez tovább tágítja a gleccserhasadékokat, ami idővel a gleccser széleinek feldarabolódását és jégtáblák leválását okozza.
A meredekebb jégfelületek erősebb olvadása ugyanakkor erősebben szétválasztja a hidegebb és melegebb víztömegeket, ami mérsékli a gleccser aljának nagy részét kitevő laposabb területek olvadását. A gleccser tenger alatti, heterogén formájából következő olvadást a kutatók szerint nem veszik figyelembe a jelenlegi modellek, miközben ennek hatásai nem csak a Thwaites, hanem más antarktiszi gleccserek jégveszteségét is érintik.
Schmidt a New York Timesnak elmondta, hogy eredményeik nem azt mutatják meg, hogy a melegebb tengervíz mekkora olvadást okoz, hanem arra derítenek fényt, hogy milyen folyamatok befolyásolják az ahhoz kötődő olvadást. Az, hogy a vártnál kisebb olvadást figyeltek meg a Thwaites alján, a kutató szerint azt jelenti, hogy kisebb behatás kell ahhoz, hogy a gleccser elhagyja egyensúlyi állapotát.
A globális felmelegedés a nyugat-antarktiszi jégtakaró mellett a kelet-antarktiszi jégtakarót sem hagyja érintetlenül. Az óceánok emelkedő hőmérséklete egyes külső gleccsereinek, mint a Totten- vagy a Denman-gleccser fokozódó olvadását eredményezte az elmúlt években. Ennek ellenére egy tavalyi áttekintő tanulmány szerint ha 2 fok alatt tartjuk a felmelegedést, legalább a Föld legnagyobb jégtakarójának jelentős olvadása elkerülhető lehet.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten:
