Dvě nové studie vědců z Kalifornské univerzity, Irvine a NASA zjistily nejrychlejší pokračující rychlost ústupu ledovců, která byla kdy pozorována v západní Antarktidě, a nabízejí bezprecedentní pohled na tání ledu na plovoucích spodních stranách ledovců. Výsledky zdůrazňují, jak může interakce mezi podmínkami oceánu a skalním podložím pod ledovcem ovlivnit zmrzlou hmotu, což pomáhá vědcům lépe předvídat budoucí úbytek ledu v Antarktidě a globální vzestup hladiny moře.
Studie zkoumaly tři sousední ledovce, které tají a ustupují různou rychlostí. Ledovce Smith, Pope a Kohler proudí do ledových šelfů Dotson a Crosson v Amundsenově moři v západní Antarktidě, části kontinentu s největším úbytkem ledu.
„Naší primární otázkou je, jak sektor Amundsenova moře v západní Antarktidě v budoucnu přispěje ke zvýšení hladiny moří, zejména po našich pozorováních masivních změn v této oblasti za poslední dvě desetiletí,“řekl Bernd Scheuchl z UCI, hlavní autor první ze dvou studií publikovaných v časopise Geophysical Research Letters v srpnu.
"Pomocí satelitních dat pokračujeme v měření vývoje zemnící linie těchto ledovců, což nám pomáhá určit jejich stabilitu a jak velkou hmotnost ledovec získává nebo ztrácí," řekl vědec zemského systému. „Naše výsledky ukazují, že pozorované ledovce nadále ztrácejí hmotu a přispívají tak ke globálnímu zvyšování hladiny moří."
Scheuchlův tým porovnal radarová měření z mise Sentinel-1 Evropské vesmírné agentury a data z dřívějších satelitů ERS-1 a ERS-2, aby identifikoval změny v zemnící linii každého ledovce – hranici, kde ztrácí kontakt s podložím a začíná plout na oceánu.
Uzemňovací linie je důležitá, protože téměř veškeré tání ledovců probíhá na spodní straně této plovoucí části, nazývané ledový šelf. Pokud ledovec ztratí hmotu v důsledku zvýšeného tání, může začít plout dále do vnitrozemí od své původní uzemňovací linie, stejně jako loď uvízlá na písku může být schopna znovu plout, pokud je odstraněn těžký náklad. Tomu se říká ústup uzemňovacího vedení.
Výzkumníci UCI a NASA zjistili, že zemnící linie Smithova ledovce od roku 1996 ustupovala 1,24 mil (2 kilometry) za rok. Zemnící linie Pope Glacier ustupovala pomaleji, o 0,31 mil (0,5 km) ročně od roku 1996. A zemnící linie ledovce Kohler, která postupně ustupovala, ve skutečnosti překročila 1.24 mil (2 kilometry) od roku 2011.
Scheuchl připisuje zásluhy radarové misi Sentinel-1, která změnila pohled vědců na polární ledové příkrovy. "Je to dvousatelitní konstelace s financováním na více než 20 let a Evropa vynakládá zdroje na pravidelné získávání dat z ledových příkrovů," řekl. "Naše práce ukazuje, že shromážděná data jsou velmi vhodná pro vědu o ledových příkrovech a můžeme je zkombinovat s dalšími satelitními a vzdušnými datovými soubory, abychom vytvořili podrobnější záznamy o těchto ledovcích."
Pro samostatnou studii Ala Khazendar z NASA Jet Propulsion Laboratory – spoluautor Scheuchlova článku – změřil úbytek ledu na dně tří ledovců, o kterém měl podezření, že by mohl ovlivňovat změny v jejich zemnících liniích. Jeho práce, publikovaná dnes v časopise Nature Communications, zahrnovala měření tloušťky a výšky ledu pomocí radaru a laserových výškoměrů používaných v operaci NASA IceBridge a dřívějších leteckých kampaních NASA.
Radarové vlny pronikají ledovci až k jejich základně, což umožňuje přímé posouzení toho, jak se v letech 2002 až 2014 lišily spodní profily tří ledovců na jejich uzemňovacích liniích. K odvození změn nadmořské výšky byla použita laserová měření nadmořské výšky. tloušťka plovoucích ledových polic.
Předchozí studie využívající jiné techniky odhadovaly průměrné rychlosti tání na dně ledových šelfů Dotson a Crosson na asi 40 stop (12 metrů) za rok. Khazendar a jeho tým, analyzující svá přímá radarová měření, našli ohromující rychlost úbytku ledu ze spodní strany ledovců na oceánských stranách jejich uzemňovacích linií. Nejrychleji tající ledovec Smith ztratil tloušťku mezi 984 a 1 607 stopami (300 až 490 metry) v letech 2002 až 2009 poblíž své zemnící čáry, neboli až 230 stop (70 metrů) za rok.
Tyto roky zahrnují období, kdy došlo k rychlému úbytku hmoty kolem Amundsenova moře. Regionální rozsah poklesu vyvolal u vědců silné podezření, že muselo dojít ke zvýšení přílivu oceánského tepla pod ledové šelfy."Naše pozorování poskytují zásadní důkaz na podporu tohoto podezření, protože přímo odhalují intenzitu tání ledu na dně ledovců během tohoto období," řekl Khazendar.
„Kdybych používal data pouze z jednoho přístroje, nevěřil bych tomu, na co se dívám, protože ztenčení bylo tak velké,“dodal. Nicméně, dva přístroje IceBridge, které používají různé techniky, oba naměřily stejnou rychlou ztrátu ledu.
Khazendar řekl, že Smithův rychlý ústup a ztenčování pravděpodobně souvisí s tvarem podložního podloží, nad kterým ustupoval v letech 1996 až 2014, které se svažovalo dolů ke kontinentálnímu vnitrozemí, a oceánskými podmínkami v dutině pod ledovcem. Jak se zemnící vedení vzdalovalo, teplá a hustá oceánská voda mohla dosáhnout nově odkrytých hlubších částí této dutiny a způsobit další tání.
V důsledku toho Khazendar řekl: „Více částí ledovce se ztenčuje a plave, což znamená, že zemnící čára pokračuje v ústupu a tak dále. Smithův ústup se může zpomalit nyní, když jeho zemnící linie dosáhla skalního podloží, které se zvedá dále do vnitrozemí od uzemňovací linie z roku 2014. Naproti tomu Pope a Kohler jsou na skalním podloží, které se svažuje nahoru směrem do vnitrozemí.
Otázkou zůstává, zda se ostatní ledovce v západní Antarktidě budou chovat více jako Smith nebo více jako Pope a Kohler. Mnoho ledovců v tomto sektoru Antarktidy je na korytech, které se prohlubují dále do vnitrozemí, jako je Smithův. Khazendar a Scheuchl však uvedli, že výzkumníci potřebují více informací o tvaru skalního podloží a mořského dna pod ledem, stejně jako více údajů o oceánské cirkulaci a teplotách, aby mohli lépe odhadnout, kolik ledu tyto ledovce přispějí k oceánu. v měnícím se klimatu.
Scheuchlovými spoluautory studie Geophysical Research Letters jsou Khazendar a Jeremie Mouginot z JPL, Mathieu Morlighem a Eric Rignot z UCI's Department of Earth System Science.
Khazendarovými spoluautory studie Nature Communications jsou Mouginot, Rignot, Scheuchl a Isabella Velicogna z UCI spolu s Dustinem Schroederem, Helene Seroussi, Michaelem Schodlokem a Tylerem Sutterleym z JPL.
