Analýza rozšírenia trhlín na ľadovci Twaites za posledných 20 rokov ukazuje, že jeho úplný zánik je len otázkou času.
Ľadovec Twaitz v Antarktíde, známy ako „ľadovec súdneho dňa“, je jedným z najrýchlejšie sa meniacich ľadovcov na Zemi a jeho budúci vývoj je jednou z najväčších neznámych pri prognózovaní globálneho zvýšenia hladiny morí.
Východná ľadová platforma ľadovca Twaites je na severnom konci podopieraná hrebeňom oceánskeho dna. Avšak za posledné dve desaťročia sa trhliny v horných častiach ľadovca rýchlo zväčšovali, čo oslabilo jeho štrukturálnu stabilitu. Nová štúdia, ktorú vykonala Medzinárodná spolupráca pre ľadovec Twaites (ITGC), predstavuje podrobný záznam tohto procesu postupného rozpadu.
Výskumníci z Centra pre pozorovanie Zeme a vied na Univerzite v Manitobe v Kanade analyzovali údaje z pozorovaní za obdobie od roku 2002 do roku 2022, aby sledovali vznik a šírenie trhlín v zóne posunu ľadovej platformy. Zistili, že s rastom trhlín sa spojenie medzi ľadovcovou platformou a hrebeňom oslabovalo, čo urýchľovalo pohyb ľadu proti prúdu.
Trhlina v ľadovej platforme sa rozširuje v dvoch fázach
Výskum ukazuje, že oslabovanie platformy prebiehalo v štyroch fázach, s rastom trhlín v dvoch fázach. V prvej fáze sa pozdĺž toku ľadu objavili dlhé trhliny, ktoré sa postupne šírili na východ. Niektoré z nich presiahli dĺžku 8 km a preťali celú platformu. V druhej fáze sa objavilo množstvo krátkych priečnych trhlín s dĺžkou menej ako 2 km, ktoré zdvojnásobili celkovú dĺžku trhlín.
Analýza satelitných snímok ukázala, že celková dĺžka trhlín sa zvýšila zo 165 km v roku 2002 na približne 336 km v roku 2021. Medzitým sa priemerná dĺžka každej trhliny znížila z 3,2 km na 1,5 km, pričom sa výrazne zvýšil počet malých trhlín. Tieto zmeny odrážajú významnú zmenu napätia ľadovcovej plošiny, t. j. interakcie síl vnútri jej štruktúry.
V období od roku 2002 do roku 2006 sa šelf zrýchlil, keď ho unášali rýchle prúdy, čo viedlo k vzniku tlakového napätia v bode upevnenia, ktorý pôvodne stabilizoval šelf. Po roku 2007 sa zóna posunu medzi šelfom a západným ľadovým jazykom zrútila. Napätie sa sústredilo okolo bodu upevnenia, čo viedlo k vzniku veľkých trhlín.
Od roku 2017 tieto trhliny úplne prešli cez platformu a zničili spojenie s bodom upevnenia. Podľa výskumníkov to urýchlilo tok ľadu proti prúdu a premenilo bod upevnenia na destabilizujúci faktor.
Zrútenie spätnej väzby
Jedným z najdôležitejších výsledkov výskumu je existencia spätnej väzby: trhliny urýchľujú pohyb ľadu, čo zase vedie k vzniku nových trhlín. Tento proces bol jasne zaznamenaný GPS zariadeniami, ktoré tím nainštaloval na platforme v období od roku 2020 do roku 2022.
Počas zimy 2020 bolo obzvlášť jasne viditeľné šírenie štrukturálnych zmien v zóne posunu nahor. Tieto zmeny postupovali rýchlosťou približne 55 kilometrov za rok vo vnútri šelfu, čo svedčí o tom, že štrukturálny kolaps v zóne posunu priamo ovplyvňuje pohyb ľadu nahor po prúde.
Analýza časových radov rýchlostí posuvnej deformácie založená na satelitných údajoch tiež ukázala prudký nárast počas tej istej zimy. Súbežne s tým sa výrazne zvýšila celková dĺžka trhlín a plocha vnútorného miešania, čo potvrdzuje úzku súvislosť medzi štrukturálnym oslabením a dynamickým zrýchlením ľadu.
Stav napätia v strede ľadovej platformy sa tiež výrazne zmenil. V období od roku 2002 do roku 2006 bol ľad v stave ťahu, pričom sa tiahol v smere toku. Potom prešiel do stavu tlaku a od roku 2020 sa vrátil do stavu ťahu. Medzitým sa oblasť nachádzajúca sa priamo nad bodom upevnenia v posledných rokoch premenila z pôvodného stavu stlačenia na stav napínania, čo potvrdzuje predpoklad, že ľadová platforma stratila spojenie s bodom upevnenia.
Nahromadenie štrukturálnych poškodení na ľadovej platforme vedie k čoraz koncentrovanejším napätiam, čo urýchľuje pohyb ľadu proti prúdu a zosilňuje spätnú väzbu, ktorá môže viesť k úplnému zrúteniu platformy.
Varovný signál pre ostatné ľadové platforme
Výskumníci varujú, že modely zničenia pozorované v tejto štúdii môžu byť aplikovateľné na ostatné ľadové platforme, ktoré prechádzajú podobnými procesmi oslabovania. Historickým príkladom je ľadová platforma Wadi na západe Antarktického polostrova, kde v 70. rokoch 20. storočia vyklenutie ľadu najskôr stabilizovalo platformu, ale neskôr sa stalo východiskovým bodom pre trhliny, ktoré viedli k jej rozpadu.
Keďže ľadovec Tveit sa nachádza na dne s opačným sklonom, kde sa oceánske dno zvažuje hlboko do pevniny, po začatí ústupu bude pravdepodobne postupovať k nezvratnému kolapsu. Celková hmotnosť ľadovca je dostatočná na to, aby sa hladina mora zvýšila približne o 65 centimetrov, a predchádzajúce numerické modely ukazujú, že základná línia ľadovej pokrývky a platforme sa bude ustupovať rýchlosťou približne 1 kilometer za rok počas nasledujúcich 40 rokov.
Tieto výsledky pomáhajú pochopiť budúcnosť iných ľadových platforiem v Antarktíde a poskytujú kľúčové údaje na overenie numerických modelov kolapsu. V súčasnosti všetko nasvedčuje tomu, že oslabovanie ľadovej platformy ľadovca Tveits sa bude naďalej zrýchľovať.
