Dvacet let pozorování odhaluje dramatickou pravdu
Detailní analýza rozšiřování trhlin na ledovci Thwaites během posledních dvou dekád přináší znepokojivé zjištění – jeho úplné zmizení je nevyhnutelné.
V Antarktidě se nachází ledovec Thwaites, kterému vědci přezdívají „ledovec Soudného dne“. Patří mezi nejrychleji se měnící ledovcové útvary na naší planetě. Jeho budoucí vývoj představuje jednu z největších neznámých při předpovídání globálního vzestupu mořské hladiny.
Východní ledovcová plošina tohoto masivního ledovce se opírá o oceánský hřbet ležící na dně moře v severní části. Během uplynulých dvaceti let se však trhliny v horních částech ledovce dramaticky rozšířily, což postupně narušilo jeho strukturální pevnost. Nová vědecká studie provedená v rámci Mezinárodní spolupráce pro ledovec Thwaites přináší podrobný záznam tohoto postupného rozpadu.
Tým výzkumníků z Centra pro pozorování Země a věd na Univerzitě v Manitobě v Kanadě analyzoval observační data nashromážděná v letech 2002 až 2022. Jejich cílem bylo sledovat vznik a šíření trhlin v zóně pohybu ledovcové plošiny. Zjištění ukazují, že rostoucí trhliny postupně oslabovaly spojení mezi ledovcovou plošinou a oceánským hřebetem, což urychlilo pohyb ledové masy proti proudu.
Rozpad ledovcové plošiny probíhá ve dvou vlnách
Vědecký výzkum odhalil, že oslabování platformy probíhalo ve čtyřech fázích, přičemž růst trhlin se odehrál ve dvou hlavních vlnách. V první fázi se podél směru toku ledu objevily dlouhé praskliny, které se postupně šířily směrem na východ. Některé z nich dosáhly délky přesahující 8 kilometrů a proťaly celou platformu. Ve druhé fázi vzniklo množství kratších příčných trhlin s délkou do 2 kilometrů, které zdvojnásobily celkovou délku všech prasklin.
Satelitní snímky prozradily, že celková délka trhlin vzrostla ze 165 kilometrů v roce 2002 na přibližně 336 kilometrů v roce 2021. Současně klesla průměrná délka jednotlivých trhlin z 3,2 kilometru na pouhých 1,5 kilometru, zatímco se výrazně zvýšil počet malých prasklin. Tyto změny odráží zásadní proměnu napětí v ledovcové plošině – tedy interakce sil působících uvnitř její struktury.
V období mezi roky 2002 a 2006 se šelf zrychlil pod vlivem rychlých proudů, což vyvolalo tlakové napětí v místě kotvení, které platformu původně stabilizovalo. Po roce 2007 došlo ke zhroucení zóny pohybu mezi šelfem a západním ledovým jazykem. Napětí se soustředilo kolem bodu kotvení a vedlo ke vzniku rozsáhlých trhlin.
Od roku 2017 tyto praskliny zcela protnuly platformu a zničily spojení s kotvícím bodem. Podle vědeckého týmu to urychlilo tok ledu proti proudu a proměnilo bod kotvení z stabilizujícího faktoru na destabilizující.
Nebezpečná zpětná vazba urychluje kolaps
Mezi nejdůležitější výsledky výzkumu patří odhalení zpětné vazby: trhliny urychlují pohyb ledu, což následně vede ke vzniku dalších trhlin. Tento proces zaznamenala GPS zařízení, která tým nainstaloval na platformě v období 2020 až 2022.
Během zimy roku 2020 bylo šíření strukturálních změn v zóně pohybu směrem nahoru obzvlášť výrazné. Tyto změny postupovaly rychlostí přibližně 55 kilometrů ročně uvnitř šelfu, což dokazuje přímý vliv strukturálního kolapsu v zóně pohybu na tok ledu proti proudu.
Analýza časových řad rychlostí posuvné deformace založená na satelitních datech také prokázala prudký nárůst během téže zimy. Současně se dramaticky zvýšila celková délka trhlin i plocha vnitřního míšení, což potvrzuje úzkou souvislost mezi strukturálním oslabením a dynamickým zrychlením ledu.
Stav napětí uprostřed ledovcové platformy prošel výraznými změnami. V letech 2002 až 2006 byl led ve stavu tahu, přičemž se natahoval ve směru toku. Následně přešel do stavu tlaku a od roku 2020 se vrátil do stavu tahu. Oblast ležící přímo nad bodem kotvení se v posledních letech přeměnila z původního stavu stlačení na stav napínání, což potvrzuje, že ledovcová platforma ztratila spojení s kotvícím bodem.
Hromadění strukturálních poškození na ledovcové platformě vede k čím dál koncentrovanějšímu napětí, což urychluje pohyb ledu proti proudu a zesiluje zpětnou vazbu schopnou vyvolat úplné zhroucení platformy.
Varovný signál pro další antarktické ledovce
Vědecký tým upozorňuje, že vzorce zničení pozorované v této studii mohou platit i pro ostatní ledovcové plošiny procházející podobnými procesy oslabování. Historickým příkladem je ledovcová plošina Wordie na západě Antarktického poloostrova, kde v 70. letech minulého století vyklenutí ledu nejprve stabilizovalo platformu, ale později se stalo výchozím bodem pro praskliny vedoucí k jejímu rozpadu.
Ledovec Thwaites leží na dně s opačným sklonem, kde se oceánské dno svažuje hluboko do pevniny. Po zahájení ústupu bude pravděpodobně pokračovat k nezvratnému kolapsu. Celková hmotnost ledovce stačí na zvýšení mořské hladiny přibližně o 65 centimetrů. Předchozí numerické modely ukazují, že základní linie ledovcového pokryvu a platformy bude ustupovat rychlostí přibližně 1 kilometr ročně během následujících 40 let.
Tato zjištění pomáhají pochopit budoucnost dalších ledovcových platforem v Antarktidě a poskytují klíčová data pro ověřování numerických modelů kolapsu. V současnosti vše nasvědčuje tomu, že oslabování ledovcové platformy ledovce Thwaites se bude nadále zrychlovat a zastavit tento proces není v lidských silách.
