Dzieje się to na głębokości 550 metrów.
Głęboko pod lodem lodowca Langhoved na Antarktydzie Wschodniej zachodzą niesamowite zmiany w mechanice kontynentu. Woda nie gromadzi się już tylko na powierzchni. Przenika przez pęknięcia i dociera do podłoża skalnego z siłą wystarczającą do uniesienia ton lodu z ziemi.
W ten sposób woda roztopowa powierzchniowa powoduje szybsze przemieszczanie się lodowców w kierunku oceanu. To bezpośrednie potwierdzenie, na które czekaliśmy, choć nie z powodów, jakich można by się spodziewać.
Dane pochodzą z badania opublikowanego w czasopiśmie Nature Communications przez profesora Shina Sugiyamę z Uniwersytetu Hokkaido i jego zespół. Nie używali satelitów. Satelity oczywiście widzą powierzchnię. Uchwycą białą pustynię i pęknięcia. Nie są jednak w stanie powiedzieć, co dzieje się na granicy lodu i skał. To jest martwy punkt. Niebezpieczne, biorąc pod uwagę, że 90% pokrywy lodowej Ziemi koncentruje się na Antarktydzie. Całkowite stopienie podniosłoby poziom mórz o około 60 metrów. Tutaj nie ma miejsca na błędy.
Zespół zrobił więc coś, co robią tylko najbardziej zaangażowani badacze. Użyli strumieni gorącej wody, aby wywiercić otwory głęboko w lodowcu. W ciemność. Do samego fundamentu.
Mechanika szczelinowania hydraulicznego
Dlaczego to jest ważne? Ponieważ przez długi czas związek pomiędzy topnieniem powierzchni a osuwaniem się bazaltu na Antarktydzie pozostawał teoretyczny. Wiedzieliśmy o Grenlandii. Wiedzieliśmy o lodowcach na Alasce i w Europie, gdzie woda roztopowa działa jak smar, zmniejszając tarcie i przyspieszając przepływ. Antarktyda była wyjątkiem. Albo przynajmniej nieznana ilość.
Sugiyama i jego koledzy opuścili kamery i czujniki ciśnienia przez te odwierty. To, co odkryli, zmieniło obraz.
Powierzchniowe jeziora i stawy nie wyparowały ani nie zamarzły. Ciężar zgromadzonej wody spowodował pęknięcie hydrauliczne. Jest to proces, w którym ciśnienie wody powoduje, że pęknięcia wnikają głębiej w lód, tworząc pionowe kanały. Wyobraź sobie, że wtryskujesz płyn hydrauliczny do mechanizmu. Woda przepływa przez te nowo powstałe pęknięcia prosto na dno.
Kiedy dotarła do bazy, zrobiło się intensywnie.
Ciśnienie gwałtownie wzrosło. W punktach intensywnego topnienia powierzchni – i tak, nawet po rzadkich opadach deszczu w styczniu 2023 r., co jest czymś niesamowitym na Antarktydzie – ciśnienie wody stało się wystarczające, aby utrzymać 97% ciężaru lodu znajdującego się nad nim.
Podnoszenie. Spadek tarcia. Przyspieszenie ślizgowe.
Mówiąc dokładniej, prędkość ruchu lodowca wzrosła o 10–20%. Drobne liczby w tabeli. To ogromne liczby, jak na linię brzegową obniżoną o trzy metry w porównaniu z poprzednią dekadą.
Ukryte życie w lodzie
Ale nadchodzi część, która za bardzo przypomina film science-fiction, aby mogła być prawdziwa.
Mierząc ciśnienie w komorach w studniach, widzieli nie tylko szary lód i skały. Zobaczyli życie.
Zakopane pod 474 metrami lodu, w cienkiej warstwie wody morskiej o grubości zaledwie trzech metrów, kamery uchwyciły ukwiał morski. I kilka gąbek z długimi nogami. Przymocowany do głazu. Trzysta metrów od miejsca, w którym lodowiec faktycznie oddziela się od dna morskiego.
Jak oni tam w ogóle przeżyli?
To ukryty ekosystem. Zimno. Ciemny. Zamknięte. Jasny. Sugiyama zauważył jego zdziwienie. Odnajdywanie stworzeń zajmujących się swoimi sprawami w tak nieprzyjaznym środowisku pod dużą presją jest niepokojące, ale podkreśla złożoność tego, co dzieje się pod pokrywą lodową. To nie jest tylko kawałek zamarzniętej wody płynący w kierunku morza. Jest to dynamiczne środowisko, w którym biologia, geologia i dynamika płynów współdziałają w czasie rzeczywistym.
Pośpieszne konsekwencje
Czy to oznacza, że Antarktyda przesuwa się teraz szybciej niż wcześniej? Tak.
Mechanizm jest jasny: więcej ciepła z góry oznacza większe topienie. Więcej stopu oznacza więcej wody docierającej do podstawy w wyniku szczelinowania hydraulicznego. Więcej wody oznacza większą siłę nośną, mniejsze tarcie i szybszy poślizg.
„Nasze badanie sugeruje, że utrata lodu będzie wzrastać wraz ze wzrostem poziomu wód roztopowych w ocieplającym się klimacie” – profesor Shin Sugiyama
To nie jest tylko ćwiczenie akademickie z glacjologii. To jest projekcja. Obecnie pokrywa lodowa traci masę. Emisje do oceanów przewyższają gromadzenie się śniegu we wnętrzu kontynentu. Jeśli topnienie powierzchni wzrośnie z powodu rosnących temperatur globalnych, efekt przyspieszania wzrośnie. Więcej wody. Więcej podnoszenia. Większa prędkość.
Konsekwencje tego ponoszą bezpośrednio społeczeństwa zamieszkujące nisko położone obszary przybrzeżne. Pytaniem nie jest, czy poziom się zmieni, ale jak szybko to nastąpi.
Badania przeprowadzono w ramach wyprawy JARE63 i sfinansowano z grantów JSPS KAKenHi, ale ich przesłanie wykracza poza sponsorów. Lód jest rozmazany. Zjeżdżalnia jest przyspieszana. A woda wypływa z powierzchni i spływa w dół, zapisując na nowo harmonogram nadmorskich miast.
Dane referencyjne autorstwa Sugiyamy, Kondo, Minowa i Watanabe są dostępne do przeglądu. Ale fizyka jest prosta: woda pod lodem zmniejsza tarcie. Resztę zrobi grawitacja.
Obserwujemy to w czasie rzeczywistym. Tuż pod lodem.
