Zagrożenie w Obszarze Zatokowym Morza Amundsena

Już można powiedzieć, że człowiek zaczyna obojętnieć, że zegar węglowy odmierza nam czas tak, że jesteśmy coraz bliżej pierwszego progu krytycznego 1,5 stopnia Celsjusza względem okresu 1850-1900. W grudniu 2015 roku w na konferencji klimatycznej Paryżu, to był jeden z progów, ale nie był przedstawiony jako najważniejszy. Sygnatariusze Porozumienia Paryskiego przede wszystkim skoncentrowali się na progu 2 stopnie Celsjusza.

Jednak to już próg 1,5 stopnia Celsjusza może okazać się tym progiem, że jeszcze za naszego życia doczekamy się spektakularnego rozpadu lodowców szelfowych w Obszarze Zatokowym Morza Amundsena (ASE). To właśnie tam też rozgrywa się dramat. Mamy pecha.

Są tam dwa największe na Antarktydzie Zachodniej lodowce takie jak Thwaites i Pine Island zagrożone zawaleniem się gdy coraz cieplejsze wody będą wpływać na to, że linia gruntowania będzie się coraz bardziej cofać do wnętrza kontynentu. Są też mniejsze lodowce takie jak Dotson i Crosson sąsiadujące z Morzem Amundsena oraz spływające do nich lodowce Smith, Pope i Kohler oraz Haynes.

Ala Khazendar w pracy zespołowej z 2016 roku „Rapid submarine ice melting in the grounding zones of ice shelves in West Antarctica” („Gwałtowne topnienie lodu podwodnego w strefach uziemienia szelfów lodowych na Antarktydzie Zachodniej”) przedstawił, że w latach 1992–2013 lodowce traciły około 83 Gt/rok, ze średnim przyspieszeniem ok. 6,1 Gt/rok2, które między 2003 a 2009 wzrosło prawie trzykrotnie. Było to najwyższe tempo topnienia lodu w rejonie ASE w czasie ostatnich 3 dekad.

Z kolei Tyler C. Sutterley ze swą ekipą badawczą w pracy z 2014 roku „Mass loss of the Amundsen Sea Embayment of West Antarctica from four independent techniques” („Utrata masy w Obszarze Zatokowym Morza Amundsena na Antarktydzie Zachodniej – z punktu widzenia czterech niezależnych technik”) zanotował, że od 2003 do 2011 lodowce w rejonie ASE traciły aż 102 ± 10 Gt/rok.

Badania lotnicze w ramach kampanii pomiarowej NASA „Ice Bridge” w 2009 roku miały na celu zbadanie grubości i wysokości lodu za pomocą altymetrii radarowej i laserowej, zwłaszcza w obszarze linii gruntowania, oraz batymetryczne zmapowanie dna pod spodem lodowców szelfowych za pomocą urządzenia zwanego Multichannel Coherent Radar Depth Sounder (MCoRDS). Co przede wszystkim przydało się zespołowi naukowemu Ali Khazendara do gruntownych badań w rejonie ASE, który obecnie jest jednym z najbardziej zapalnych punktów krytycznych w systemie klimatycznym Ziemi.

W prace zespołowej Khazendara dowiadujemy się, że w latach 1996-2009 lodowiec Kohler stracił pod spodem na grubości 14-29 metrów w ciągu roku, a lodowiec Pope 29-36 metrów. Ten drugi cofnął się aż o 11 kilometrów.

Z kolei w pracy zespołowej Sutterleya czytamy, że lodowiec Smith jest wyjątkowo rekordowy. W latach 1992-2011 cofnął się aż o 35 kilometrów.

Natomiast Jeremie Mouginot, Bernd Sceuchl i Eric Rignot w pracy z 2014 roku „Sustained increase in ice discharge from the Amundsen Sea Embayment, West Antarctica, from 1973 to 2013” („Trwały wzrost wypływu lodu z Obszaru Zatokowego Morza Amundsena na Antarktydzie Zachodniej w latach 1973–2013”) obliczyli, że średni przyrost wymuszenia termicznego w oceanie pod lodowcami szelfowymi w latach 1981-2013 wyniósł około 0,55°C.

—–

Rys.1. Obszar badania Ali Khazendara: lodowce szelfowe Dotson i Crosson z dopływającymi do nich lodowcami. Zaznaczone są linie gruntowania oraz trajektoria przelotu samolotów podczas operacji „Ice Bridge” w 2002 i 2009 roku (biała linia – OIB). Kolorowe kształty pokazują o ile zmniejszyła się grubość lodowców od strony dna morskiego mierzona w trakcie operacji „Ice Bridge” między 2009 i 2014 rokiem. Czerwony kolor – największa utrata lodu od spodu, granatowy – przyrost lodu. Źródło Khazendar i in., 2016.

—–

Jak pokazują wyniki badań pracy „Multidecadal warming of Antarctic waters” („Wielodekadowe ocieplenie wód Antarktyki”) pod przewodnictwem Sunke Schmidtko z 2014 roku, dalszy wzrost temperatury w atmosferze oznacza też dalszy wzrost temperatury w oceanach. I co bardzo interesujące, najcieplejsze wody denne, głębinowe i na średnich głębokościach są właśnie na Oceanie Południowym otaczającym kontynent Antarktydę. Wody te w oceanach na szerokościach tropikalnych silnie ocieplają się i wędrując ku Antarktydzie gromadzą się tam generalnie poniżej stoków kontynentalnych na dużych głębokościach. Tak jest chociażby na Morzu Weddella, gdzie wpływ wód ciepłych z Atlantyku nie wywiera wpływu na spód lodowców szelfowych zanurzonych w morzu. A to dlatego, że zarówno tam, jak i na większości wybrzeży Antarktydy w atmosferze przeważają wiatry wschodnie nad zachodnimi, które wieją od strony kontynentu, co powoduje opadanie ocieplających się okołobiegunowych wód głębinowych (CDW), a więc, dlatego lodowce szelfowe znajdujące się tam nie topnieją w tak błyskawicznym tempie jak to jest od strony zachodniej kontynentu w rejonie obszaru zatokowego Morza Amundsena (ASE). Bo właśnie wpływ wód ciepłych z Pacyfiku właśnie tam przyczynia się do procesu odwrotnego. Wiatry zachodnie przeważają nad wiatrami wschodnimi, co ma zasadniczy wpływ na to, że ocieplające się wody CDW wznoszą się i nie znajdując przeszkód w ukształtowaniu terenu (topografii dna oceanicznego), łatwiej wnikają, a właściwie wlewają się pod spód lodowców szelfowych, które w tym rejonie są umiejscowione tak, że ich linia gruntowania cofa się w dół, gdyż im dalej do wnętrza znajdują się te lodowce, tym bardziej zanurzone są w wodzie, bo podłoże ma charakter spadkowy.

——

Rys.2. Masy wody w pobliżu szelfu kontynentalnego: a) Morza: Rossa i Weddella, b) Morza: Amundsena i Bellingshausena. Skrót CDW oznacza okołobiegunową ciepłą wodę głębinową. Źródło Schmidtko i in., 2014.

—–

I co najgorsze, im bardziej na większą głębokość ta linia gruntowania (będąca granicą pomiędzy oceanem a skalnym podłożem) cofa się, to tym cieplejsza woda jeszcze skuteczniej i szybciej roztapia lód, a lodowiec dany szybciej się cofa.

Ala Khazendar i inni, w 2016 roku zbadali, że temperatura gęstej i zasolonej wody na głębokości 1 kilometra jest o około 1 stopień Celsjusza wyższa niż na głębokości 500 metrów. A to ma wpływ na penetrację przez nią większej powierzchni lodu danego lodowca szelfowego. Im większy jest ten spadek podłoża skalnego z wycofywaną linią gruntowania, tym większy jest też na powierzchni lodowca szelfowego spływ strumienia lodowego do oceanu oraz szybsze i skuteczniejsze cielenie się brył lodowych, czyli gór lodowych wpadających do oceanu. A więc, mamy do czynienia z istnym dodatnim sprzężeniem zwrotnym.

Pod kierownictwem Adriana Jenkinsa z 2004 roku w pracy „Oceanographic Observations at the Amundsen Sea Shelf Break” („Oceanograficzne obserwacje załamywania się szelfu na Morzu Amundsena”) stwierdzono, że wody głębinowe CDW tam i niedaleko na Morzu Bellingshausena są na mniejszych głębokościach blisko powierzchni wód zamarzających, i  lodowce szelfowe tam stykają się z oceanem o 3 stopnie cieplejszym niż jest to gdzie indziej na Antarktydzie. Najwyższe temperatury są zaobserwowane w obszarze ASE.

Stan Jacobs w swej zespołowej pracy z 2012 roku „The Amundsen Sea and the Antarctic Ice Sheet” („Morze Amundsena i pokrywa lodowa Antarktydy”) stwierdził, że w 2007 roku w obszarze ASE padł rekord: w odległości 1625 m od jęzora lodowca Thwaites, na głębokości rzędu 1,2-1,4 km, woda miała nawet temperaturę 4,34°C powyżej punktu zamarzania.

Z kolei Sunke Schmidtko ze swym zespołem badawczym zauważa, że we wspomnianych morzach Bellingshausena i Amundsena ciepłe wody okołobiegunowe znajdują się z roku na rok coraz bliżej powierzchni – lokalnie wypłycanie ich położenia może sięgać nawet 50±18m na dekadę.

Również jest zaobserwowany wlew ciepłych wód głębinowych na jak dotąd odpornej Antarktydzie Wschodniej. Tym rejonem jest Ziemia Wilkesa nad Oceanem Indyjskim gdzie znajduje się lodowiec szelfowy Totten, pod którego spodem ocieplająca się woda znalazła kanał, w który wpływa ona żłobiąc spód lodowca, tak, że on po prostu cofa się. Według badań wyprawy badawczej pod kierownictwem Stephena Richa Rintoula zamieszczonej w pracy „Ocean heat drives rapid basal melt of the Totten Ice Shelf” („Ciepło oceanu powoduje szybkie topnienie szelfu lodowego Totten”) wprawdzie wody oceaniczne nie są tak dramatycznie ciepłe jak w obszarze ASE, ale i tak lodowiec Totten w latach 1996-2013 cofnął się już o 3 kilometry.

W sumie trzeba na bieżąco śledzić co się dzieje na Antarktydzie, zwłaszcza na Zachodniej, która po prostu staje się coraz mniej stabilna, a przez to po prostu zagrażająca wielu nisko położonym wyspom i wybrzeżom kontynentalnym. W tym przypadku efekt domino został uruchomiony i nie da rady go zatrzymać, choć i tutaj naukowcy już się intensywnie zastanawiali czy da radę tego uniknąć. Niestety nie. A ludzie powinni to ostrzeżenie naukowców wziąć sobie głęboko do serca, że rozpad lodowców szelfowych w Zatokowym Obszarze Morza Amundsena jest nieunikniony. Ta lodowa „budowla” staje się coraz bardziej chwiejna na coraz mniej stabilnym „fundamencie”, czyli podłożu skalnym, które akurat w tym obszarze kontynentu od stoku kontynentalnego mocno zapada się w dół w kierunku wnętrza Antarktydy. Mamy po prostu pecha.

https://naukaoklimacie.pl/aktualnosci/cieply-ocean-i-wrazliwe-lodowce-222

https://www.nature.com/articles/ncomms13243

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2014GL061940

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2013GL059069

https://science.sciencemag.org/content/346/6214/1227

https://folk.uib.no/ngfso/FRISP/Rep15/jenkins.pdf

https://tos.org/oceanography/article/the-amundsen-sea-and-the-antarctic-ice-sheet

https://advances.sciencemag.org/content/2/12/e1601610

https://www.nasa.gov/mission_pages/icebridge/index.html

https://www.nasa.gov/mission_pages/icebridge/instruments/mcords.html

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *