Co se skrývá pod grónským ledem
V ledových fjordech Grónska probíhá proces, který není vidět ani z břehu, ani ze satelitů – a přesto dramaticky urychluje tání ledu. Vědci popsali mechanismus, při němž obrovské skryté vlny mísí teplou vodu z hlubin a ohlodávají ledovce odspodu. Výsledek? Led mizí výrazně rychleji, než ukazovaly dosavadní klimatické modely.
Gigantické vlny pod hladinou. Co se stane, když se odlomí kra
Odlomení části ledovce si většinou představujeme jako hlasitý pád, dramatické zřícení ledu a vlnu na hladině vody. Jenže nejnebezpečnější děj začíná mnohem hlouběji – v naprostém tichu.
Když obrovský blok ledu spadne do fjordu, uvolní se do moře ohromné množství energie. Výzkumný tým ze Zürichské univerzity zjistil, že takový pád vyvolá sérii vnitřních vln šířících se pod hladinou. Pouhým okem nejsou vidět, ale jejich výška může odpovídat výšce mrakodrapu a sahají stovky metrů do hloubky.
Tyto vlny nejsou jen přechodným efektem „bouchnutí" do vody. Putují fjordem celé hodiny a nepřetržitě promíchávají vodní vrstvy. Z hlubin přitahují teplejší vodní masy, které by za normálních okolností zůstaly odděleny chladnější vrstvou u hladiny.
Skryté vlny fungují jako obří mixér: přitahují teplejší vodu do míst kontaktu s ledem a systematicky podkopávají ledovec u jeho základny.
To způsobuje, že svislé ledové stěny jsou stále nestabilnější. Každé nové odlomení bloku ledu připravuje půdu pro další, čímž vzniká zpětná vazba – řetězec událostí, v němž každá epizoda urychluje tu následující.
Optická vlákna jako oceánský seismograf: jak vědci „uslyšeli" vlny-přízraky
Tak jemné procesy dosud unikaly pozorování. Satelity dokážou sledovat povrch ledovců a změny jejich rozsahu, ale neprohlédnou to, co se odehrává pod vodou, kde se ledovec přímo stýká s mořem.
Průlom přineslo využití technologie, která byla dosud spojována hlavně s telekomunikacemi. Mezinárodní tým vědců uložil na dno jednoho z fjordů na jihu Grónska přibližně desetikilometrový optický kabel a proměnil ho v tisíce čidel najednou.
Použili systém zvaný Distributed Acoustic Sensing (DAS). V praxi to znamená, že každý metr optického vlákna funguje jako senzor vibrací a teplotních změn. Laserové impulsy vysílané do kabelu se vracejí s nepatrnými zkresleními a počítač tato narušení interpretuje jako ultracitlivý stetoskop přiložený na mořské dno.
Optické vlákno se stalo „uchem" vědců – zachycovalo nejmenší otřesy, vlny i pohyby vody podél celého fjordu v reálném čase.
Nasbíraná data ukázala zřetelně: každé odlomení ledové kry spustí dlouhý „vlak" vln. Ty viditelné na hladině rychle slábnou. Rozhodující roli hrají vnitřní vlny, které klidně putují do nitra fjordu a důsledně promíchávají celý vodní sloup.
Kolik ledu zmizí odspodu za jediný den
Analýza zveřejněná v prestižním vědeckém časopise ukazuje, že jediná taková série vln může od základny ledovce odebrat až centimetr ledu. Zní to nevinně – dokud nespočítáme, kolik podobných epizod nastane za jeden den.
Při opakovaném odlamování dosahuje kumulativní úbytek ledu až jednoho metru denně. To je tempo srovnatelné s rychlostí, jakou čelo ledovce postupuje směrem k moři. Jinými slovy – to, co ledovec „dodává" do fjordu, z velké části mizí působením teplé vody rozbouřené vnitřními vlnami.
- Rozsah jevu: až 1 m ledu denně u základny ledovce
- Délka trvání vln: několik hodin po každém odlomení kry
- Dosah: stovky metrů do hloubky vodního sloupce ve fjordu
- Zdroj energie: pád mnohatunových bloků ledu do moře
Grónsko urychluje vlastní tání
Závěry nových měření zásadně mění obraz toho, co se v Grónsku děje. Dosavadní klimatické modely se soustředily především na teplotu vzduchu a vody a předpokládaly, že teplo přichází „zvenčí". Ukazuje se však, že samotné ledovce pohánějí proces vlastního zániku.
Každé odlomení kusu ledu nejen přímo zvětšuje úbytek hmoty, ale také zesiluje jevy ve fjordu, které připravují scénu pro další odlomení. Jde o vnitřní smyčku, v níž ledovec nepřímo pracuje sám proti sobě.
Dobře je to patrné na příkladu zkoumaného ledovce Eqalorutsit Kangilliit Sermiat. Každý rok odevzdá do oceánu přibližně 3,6 kubického kilometru ledu – to je téměř trojnásobek objemu slavného ledovce Rhône v Alpách. Každá taková masa ledu po rozpadu na menší kry dále ovlivňuje proudy a výměnu tepla ve fjordu.
Mořské ledovce Grónska nejsou jen pasivními oběťmi teplejšího klimatu. Jejich vlastní dynamika praskání a odlamování bloků aktivně urychluje jejich zánik.
Proč se klimatické modely tak mýlily
Vědci se domnívají, že přehlédnutí mechanismu vnitřních vln vedlo k závažnému podhodnocení tempa tání ze strany podvodní základny. Některé dřívější analýzy mohly tuto hodnotu podceňovat až stonásobně.
To je špatná zpráva pro předpovědi hladiny moří. Pokud ledovce v kontaktu s oceánem reagují na nárůst teploty tak dynamicky a sebeposilujícím způsobem, může být budoucí tempo jejich zániku rychlejší, než předpokládaly dosud přijímané scénáře.
Grónsko a zbytek planety: co tyto vlny znamenají pro nás
Celý grónský ledový příkrov obsahuje tolik zmrzlé vody, že by v případě úplného roztání světová hladina moří stoupla přibližně o sedm metrů. Jde o scénář, který by se v plném rozsahu odehrával po staletí, ale již částečné tání ovlivňuje pobřeží i klima.
Zvýšené množství sladké vody v Atlantiku oslabuje oceánskou cirkulaci, včetně proslulého Golfského proudu. Změna síly těchto mořských proudů se promítá do počasí v Evropě – od četnosti bouří až po rozložení teplot mezi zimou a létem.
| Důsledek | Možné následky |
|---|---|
| Urychlené tání grónských ledovců | Vyšší hladina moří, větší riziko bouřkových záplav na pobřežích |
| Příliv sladké vody do Atlantiku | Oslabení oceánské cirkulace, změna průběhu Golfského proudu |
| Změna mořských proudů | Posun povětrnostních vzorců v Evropě a Severní Americe |
Nové nástroje pro vědu a nové otázky pro politiky
Využití optických vláken jako sítě čidel otevírá zcela novou etapu výzkumu ledovců. Podobné kabely již dnes opřádají oceánské dno a propojují kontinenty internetem. V budoucnu bude možné část z nich využít k trvalému monitoringu jevů, jako jsou vnitřní vlny, zemětřesení na mořském dně nebo pohyby ledových mas.
Pro vědce je to příležitost k výrazně přesnějším předpovědím. Pro politické činitele jde o další varování, že změny v polárních oblastech neprobíhají klidně a plynule, ale skokově a s nečekanými zrychleními.
Tento příběh dobře ukazuje, proč při hodnocení klimatického rizika nestačí sledovat průměrnou teplotu. Záleží také na lokálních procesech, mechanismech zpětné vazby a zdánlivě drobných efektech, které v delším časovém horizontu fungují jako tichý spouštěč změn.
Stojí za zmínku ještě jedna věc: podobné „skryté" jevy mohou probíhat nejen v Grónsku, ale také v Antarktidě a u dalších ledovců ústících do moře. Pokud tam vnitřní vlny pracují stejně intenzivně, může globální bilance tání ledu vyžadovat další korekci směrem nahoru.
