Analizējot pēdējo 20 gadu laikā notikušo plaisas paplašināšanos Tveitas ledājā, var pieņemt, ka pilnīga sabrukšana ir tikai laika jautājums.
Saturs
Tveitsa ledājs Antarktīdā, kas pazīstams kā “Pēdējās dienas ledājs”, ir viens no visstraujāk mainīgajiem ledājiem uz Zemes, un tā turpmākā attīstība ir viena no lielākajām mīklām, kad runa ir par globālās jūras līmeņa paaugstināšanās prognozēšanu.
Tuita ledāja austrumu šelfa ledājs ziemeļu pusē tiek atbalstīts ar okeāna grunts grēdu. Tomēr pēdējo divu desmitgažu laikā plaisas ledāja augšējos slāņos ir strauji palielinājušās, vājinot tā strukturālo stabilitāti. Jauns pētījums, ko veica Starptautiskā sadarbība Tveitas ledāja izpētē (ITGC), sniedz detalizētu aprakstu par šo pakāpenisko sabrukšanas procesu.
Pētnieki no Manitobas Universitātes Zemes novērošanas un zinātnes centra (Kanāda) analizēja novērojumu datus par periodu no 2002. gada līdz 2022. gadam, lai izsekotu plaisu veidošanos un izplatību šelfa ledāja nobīdes zonā. Viņi atklāja, ka, plaisām paplašinoties, saikne starp shelfa ledāju un vidusokeāna grēdu vājinājās, paātrinot ledus kustību augšup pa straumi.
Plaisas shelfa ledājā paplašinās divos posmos.
Pētījums parādīja, ka šelfa ledāja vājināšanās notika četros dažādos posmos, bet plaisu izplatīšanās notika divos posmos. Pirmajā posmā gar ledus plūsmu parādījās garas plaisas, kas pakāpeniski izplatījās uz austrumiem. Dažas no tām bija garākas par 8 km un aptvēra visu šelfu. Otrajā posmā parādījās daudzas īsas šķērsplaisas, kuru garums bija mazāks par 2 km, kas divkāršoja kopējo plaisu garumu.
Satelītattēlu analīze parādīja, ka kopējais plaisu garums palielinājās no aptuveni 165 km 2002. gadā līdz aptuveni 336 km 2021. gadā. Tajā pašā laikā vidējais katras plaisas garums samazinājās no 3,2 km līdz 1,5 km, vienlaikus ievērojami palielinājās mazo plaisu garums. Šīs izmaiņas atspoguļo ievērojamu pārmaiņu shelfa ledāja sprieguma stāvoklī, t. i., spēku mijiedarbībā tā struktūras iekšienē.
Laikā no 2002. līdz 2006. gadam šelfa ledājs paātrinājās strauji plūstošo straumju ietekmē, radot saspiežošu spriedzi stiprinājuma punktā, kas sākotnēji stabilizēja šelfu. Pēc 2007. gada nobīdes zona starp šelfu un rietumu ledus mēli sabruka. Spriedze koncentrējās ap stiprinājuma punktu, kas izraisīja lielu plaisu veidošanos.
Kopš 2017. gada šīs plaisas ir pilnībā iekļuvušas ledus šelfā, pārraujot saikni ar enkura piestātni. Pēc pētnieku domām, tas paātrināja ledus kustību augšup pa straumi un padarīja enkura piestātni par faktoru, kas traucē stabilizāciju.
Ārkārtīgi neaizsargātais Rietumantarktīdas ledus vairogs satur pietiekami daudz ūdens, lai paaugstinātu globālo jūras līmeni par pieciem metriem. Taču pagaidām nav skaidrs, kad un cik ātri tas notiks.
Atgriezeniskās saites sabrukums
Viens no nozīmīgākajiem pētījuma rezultātiem ir atgriezeniskās saites pastāvēšana: plaisas paātrina ledus kustību, kas savukārt izraisa jaunu plaisu veidošanos. Šo procesu skaidri fiksēja GPS ierīces, kuras komanda uzstādīja šelfa ledājā laika posmā no 2020. līdz 2022. gadam.
2020. gada ziemā īpaši skaidri bija novērojama strukturālo izmaiņu izplatība uz augšu virzītās nobīdes zonā. Šīs izmaiņas virzījās ar ātrumu aptuveni 55 kilometri gadā šelfa ledāja robežās, kas liecina par tiešu ietekmi, kāda nobīdes zonas struktūru sabrukumam ir uz ledus kustību augšup pa straumi.
Laika rindu analīze, kas balstīta uz satelītu datiem, parāda arī strauju pieaugumu tajā pašā ziemā. Paralēli ievērojami palielinājās kopējais plaisu garums un iekšējās sajaukšanās platība, kas apstiprina ciešo saistību starp struktūras vājināšanos un ledus dinamisko paātrinājumu.
Stāvoklis ledus plātnes centrā arī ir ievērojami mainījies. Laikā no 2002. līdz 2006. gadam ledus atradās spēcīgā stāvoklī, stiepjoties plūsmas virzienā. Pēc tam tas pāriet spiediena stāvoklī, bet kopš 2020. gada atkal atgriezies spēcīgā stāvoklī. Tikmēr apgabals tieši virs stiprinājuma punkta pēdējos gados ir pāriet no sākotnējā saspiešanas stāvokļa uz stiepšanās stāvokli, kas apstiprina pieņēmumu, ka šelfs ir zaudējis saikni ar stiprinājuma punktu.
Struktūras bojājumu uzkrāšanās šelfa ledājā izraisa arvien lielāku sprieguma koncentrāciju, paātrinot ledus plūsmu augšup pa straumi un pastiprinot atgriezeniskās saites cilpu, kas var izraisīt šelfa pilnīgu sabrukumu.
Brīdinājuma zīme citiem šelfa ledājiem
Pētnieki brīdina, ka šajā pētījumā novērotās sabrukuma likumsakarības var attiekties arī uz citiem šelfa ledājiem, kas pakļauti līdzīgiem vājināšanās procesiem. Vēsturisks piemērs ir Vadi šelfa ledājs Antarktīdas pussalas rietumu daļā, kur 1970. gados ledus izvirzījums sākotnēji stabilizēja ledāju, bet vēlāk kļuva par sākumpunktu plaisām, kas noveda pie tā sabrukuma.
Tā kā Tveitsa ledājs atrodas uz slīpā nogāzes, kur okeāna dibena slīpums ir vērsts uz sauszemes pusi, pēc atkāpšanās sākuma tas, visticamāk, virzīsies uz neatgriezenisku sabrukumu. Ledāja kopējā masa ir pietiekama, lai paaugstinātu jūras līmeni aptuveni par 65 centimetriem, un iepriekšējie skaitliskie modeļi liecina, ka ledus vairoga un šelfa pamatlīnija atkāpsies ar ātrumu gandrīz 1 kilometrs gadā nākamo 40 gadu laikā.
Šie rezultāti palīdz mums saprast citu shelfa ledāju nākotni Antarktīdā un sniedz svarīgus datus, lai pārbaudītu skaitliskos sabrukuma modeļus. Pašreiz viss liecina, ka Tuitsa shelfa ledāja vājināšanās turpināsies arvien straujāk.
