Analýza expanze z trhlin ledovce Thwaites za posledních 20 let naznačuje, že úplný kolaps může být jen otázka času... Známý jako "ledovec soudného dne", ledovec Thwaites v Antarktidě je jedním z nejrychleji se měnících ledovců na Zemi a jeho budoucí vývoj je jednou z největších neznámých při předpovídání globálního stoupání hladiny moří. Východní ledový šelf ledovce Thwaites je na svém severním konci podepřen hřebenem mořského dna. Nicméně za poslední dvě desetiletí se trhliny v horních částech ledovce rychle znásobily, což oslabuje jeho strukturální stabilitu. Nová studie od Thwaites Glacier International Collaboration (ITGC) přináší podrobný záznam o tomto postupném procesu kolapsu. Výzkumníci z Centra pro pozorování Země a vědu na University of Manitoba, Kanada, analyzovali pozorovací data z let 2002 až 2022, aby sledovali vznik a šíření trhlin v smykové zóně ledovce. Zjistili, že jak se praskliny zvětšovaly, spojení mezi ledovým šelfem a hřebenem sláblo, což urychlovalo tok ledu proti proudu.
Zpomalené video ledovce Thwaites v Antarktidě ukazuje situaci během přibližně 10 let.
Trhlina ledového šelfu se rozšiřuje ve dvou fázích
Studie odhaluje, že oslabení platformy probíhalo ve čtyřech odlišných časových fázích, přičemž růst trhliny byl ve dvou fázích. V prvním se podél ledového toku objevily dlouhé praskliny, které se postupně rozšiřovaly na východ. Některé přesáhly délku 8 km a překonaly celou platformu. Ve druhé fázi se objevilo mnoho krátkých trhlin s příčným prouděním, kratších než 2 km, které zdvojnásobily celkovou délku trhlin. Analýza satelitních snímků ukázala, že celková délka trhlin se zvýšila z přibližně 165 km v roce 2002 na přibližně 336 km v roce 2021. Mezitím se průměrná délka každé praskliny snížila z 3,2 km na 1,5 km, přičemž se výrazně zvýšil počet malých trhlin. Tyto změny odrážejí významnou změnu napěťového stavu ledové police, tedy interakce sil v její struktuře. Mezi lety 2002 a 2006 platforma zrychlovala, protože ji odnášely blízké rychle se pohybující proudy, což způsobilo tlakové napětí na kotevní bod, které platformu zpočátku stabilizovalo. Po roce 2007 se smyková zóna mezi šelfem a západním ledovým jazykem zhroutila. Napětí bylo soustředěno kolem kotevního bodu, což způsobilo vznik velkých trhlin. Od roku 2017 tyto praskliny platformu zcela prořízly a zničily spojení s kotevním bodem.
Podle výzkumníků to urychlilo proudění ledu proti proudu a proměnilo kotevní bod v destabilizující faktor.
Kolaps zpětnovazební smyčky
Jedním z nejvýznamnějších zjištění studie je existence zpětné vazby: Praskliny urychlují tok ledu a toto zvýšení rychlosti vytváří nové praskliny. Tento proces byl jasně zaznamenán GPS zařízeními, která tým nasadil na platformě mezi lety 2020 a 2022. Během zimy 2020 bylo zvláště jasně zaznamenáno šíření strukturálních změn v smykové zóně. Tyto změny probíhaly rychlostí přibližně 55 kilometrů ročně v rámci šelfu, což dokazuje, že strukturální kolaps v smykové zóně přímo ovlivňuje tok ledu proti proudu. Časová analýza rychlosti smykových deformací založená na satelitních datech také ukázala prudký nárůst během téže zimy. Současně se celková délka trhlin a plocha vnitřního míchání výrazně zvětšily, což potvrzuje úzký vztah mezi strukturálním oslabením a dynamickým zrychlením ledu. Stav napětí uprostřed ledové plošiny se také výrazně změnil. Mezi lety 2002 a 2006 byl led ve stavu rozsáhlého napětí, roztažený ve směru proudění. Následně se dostal do stavu tlakového napětí a od roku 2020 se vrátil do rozsáhlého stavu. Mezitím oblast těsně nad kotevním bodem přešla v posledních letech z počátečního stavu stlačení na extenzum, což posiluje dojem, že platforma ztratila spojení s kotevním bodem. Hromadění strukturálních poškození na ledovém šelfu vytváří stále koncentrovanější napětí, která urychlují tok ledu proti proudu a posilují zpětnou vazbu, která by mohla způsobit úplné zhroucení šelfy.
Varovný signál pro další ledové šelfy
Výzkumníci varují, že vzorce zhoršování pozorované v této studii by se mohly vztahovat i na jiné ledové šelfy procházející podobnými procesy oslabování. Historickým příkladem je ledový šelf Wadi na západě Antarktického poloostrova, kde v 70. letech 20. století ledový výstupek zpočátku stabilizoval šelf, ale později se stal výchozím bodem trhlin, které vedly k jeho rozpadu. Protože ledovec Thwaites leží na obráceném svahu, kde se mořské dno prohlubuje do vnitrozemí, jakmile začne ústup, pravděpodobně se bude posouvat směrem k nevratnému kolapsu. Celková hmotnost ledovce stačí k tomu, aby hladina moře byla zvýšena asi o 65 centimetrů, a předchozí numerické modely odhadují, že základní a šelfová plocha ledovce se během příštích 40 let budou zmenšovat rychlostí blízkou 1 kilometru ročně. Tyto výsledky pomáhají pochopit budoucnost dalších ledových šelfů v Antarktidě a poskytují klíčová data pro ověření numerických modelů kolapsu. Prozatím se zdá, že oslabování ledového šelfu ledovce Thwaites bude nadále zrychlovat. (pozn. led pod vodou se zmenší, voda z ledu nad vodou přibude.. jaký bude rozdíl objemu vodní plochy?)
