CryoSat odkrywa wypływanie jezior pod antarktycznym lodem

Te nowe informacje pozwolą naukowcom lepiej zrozumieć, jakie procesy zachodzą głęboko pod powierzchnią lodu i co wpływa na prędkość spływania lodowców w kierunku oceanu.

Lodowiec Thwaites i pobliski Lodowiec Pine Island to najszybciej cofające się lodowce na pokrywie lodowej Antarktyki Zachodniej.

Choć ta potężna pokrywa ma w niektórych miejscach nawet 2 km grubości, to znaczna część jej podstawy znajduje się poniżej poziomu morza. To sprawia, że jest ona szczególnie wrażliwa na zmiany, szczególnie tam, gdzie cieplejsze wody oceaniczne stykają się z podstawą pływającego krańca lodowca.

Zrozumienie ruchu tych lodowców jest kluczowe do przewidywania przyszłego zachowania pokrywy lodowej oraz jego wpływu na poziom morza.

Artykuł opublikowany 8 lutego w periodyku The Cryosphere opisuje, jak pomiary wykonane za pomocą CryoSat zostały przeanalizowane w nowy sposób i pozwoliły odkryć, że w 2013 roku cztery połączone ze sobą jeziora znajdujące się pod lodowcem Thwaites spłynęły do oceanu.

Jeziora odkrywano pod lodowcami w wielu częściach Antarktyki. Zazwyczaj są one łączone z szybko przemieszczającymi się lodowcami. Niemniej jednak teraz udało się odkryć i zaobserwować ich spływanie do Morza Amundsena. Dodatkowo naukowcy szacują, że takie opróżnianie jezior powtarza się co 20-80 lat.

Woda znajdująca się pod pokrywą lodową znacząco wpływa na prędkość przemieszczania lodowców w kierunku morza. Dzieje się tak, ponieważ warstwa stopionego lodu obniża tarcie na styku lodu i podłoża skalnego.

Co więcej, tam gdzie pod lodem tworzą się kanały, woda może nawilżać podstawę lodowca.

„To pierwszy raz, kiedy udało nam się tak szczegółowo monitorować zmiany poziomu i prędkość lodu na tak dużym obszarze”, stwierdził Benjamin Smith z Uniwersytetu w Waszyngtonie, główny autor artykułu.

„Bez satelity takiego jak CryoSat najprawdopodobniej przeoczylibyśmy opróżnianie jeziora do oceanu i musielibyśmy zgadywać, w jaki sposób opróżnianie jeziora mogło wpłynąć na prędkość lodu”.

„Dzięki tym danym wiemy, w jaki sposób woda przemieszczająca się po podstawie lodowca wpływa na prędkość lodu i jakie procesy musimy zrozumieć, aby móc lepiej przewidywać przyszłość lodowca Thwaites”.

Noel Gourmelen z Uniwersytetu w Edynburgu tłumaczy: „Wielokrotne obserwacje lodowca Thwaites za pomocą satelity CryoSat pozwoliły nam dostrzec, że powierzchnia lodu obniżyła się o kilka metrów wskutek opróżniania czterech jezior znajdujących się pod lodem. Łączna powierzchnia jezior wynosiła około 700 kilometrów kwadratowych.

„Średnio lodowiec Thwaites dostarcza rocznie do morza około 135 kilometrów sześciennych lodu , jednak opróżnienie tych jezior uwolniło dodatkowe 3,5 km sześciennego świeżej wody”.

„Dodatkowo prędkość lodowca wzrosła o około 10%, co przełożyło się na uwalnianie około 150 km sześciennych lodu między 2013 a 2014 rokiem”.

Maksymalne tempo opróżniania wyniosło około 240 metrów sześciennych na sekundę, co stanowiło największy tego typu wypływ stopionej wody w historii tego regionu. To maksymalne tempo opróżniania jeziora jest około czterech razy większe od tempa uchodzenia Tamizy do Morza Północnego.

Przed tym odkryciem naukowcy uważali, że ten fragment pokrywy lodowej nie przechowuje wody w jeziorach podpowierzchniowych przez długie okresy czasu, ponieważ dotąd nie obserwowano w tym obszarze gwałtownych uwolnień wody.

Mark Drinkwater, kierownik grupy zajmującej się w ESA badaniami prowadzonymi z wykorzystaniem satelitów obserwujących Ziemię stwierdził: „Wcześniejsze analizy sprawdzały, czy CryoSat może być wykorzystywany do monitorowania niewielkich pionowych zmian wysokości lodu”.

„Głównym problem był ograniczony zasięg standardowych pomiarów wysokościomierzem. Jednak dzięki opracowaniu nowych technik obróbki danych zdolność satelity CryoSat do odkrywania i monitorowania podlodowcowych jezior Antarktyki znacznie wzrosła”.

Tommaso Parrinello, manager misji CryoSat w ESA dodał: „CryoSat ponownie dowodzi swoich rozległych możliwości. Teraz mamy także satelitę Copernicus Sentinel-1. Łącznie oba satelity stanowią bardzo silne narzędzie do badania związku między opróżnianiem jezior polodowcowych a dynamiką lodu na Antarktyce”.