Gigantikus, egyedülálló nyomokat fedeztek fel az antarktiszi jég alatt
Az antarktiszi jégself víz alatti állapotát vizsgáló robotok nemrégiben olyan felvételeket készítettek a Dotson-selfjég alatt, amelyeken eddig még nem látott hatalmas vonások láthatók – némelyikük több száz méter hosszú. A felfedezett jelenségek példátlan betekintést nyújtanak a legdélebbi kontinens jégtábláinak dinamikájába. (A selfjég a parti síkságról a tengerbe nyúló jégtömeg; a tenger fenekéig befagyott része – szerk.megj.).
Az eredményekből kiderül, hogyan változik az óceánok hőmérséklete és keringése. Ez a folyamat hozzájárul az Antarktisz jégtábláin az utóbbi években megfigyelt folyamatosan növekvő olvadáshoz, valamint a globális tengerszint emelkedéséhez.
A fejlett technológia segítségével (beleértve a tenger alatti robotok használatát is), a tudósok most minden eddiginél világosabb képet alkothatnak a nyugat-antarktiszi Dotson-selfjég alapjánál zajló olvadás dinamikájáról.
Bazális olvadási folyamatok és a jégtakaró stabilitása
Az antarktiszi jégtáblák alatti olvadási sebességek gyakran figyelemre méltó változékonyságot mutatnak. Az egyik tényező, amely befolyásolja ezt a folyamatot, és amelyre a tudósok az elmúlt években összpontosítottak, az, hogy a melegebb sós víz hogyan lép kölcsönhatásba a kontinens jégtábláinak alján lévő jéggel.
Az egyik jelentős mechanizmus, amely hozzájárul a meleg víznek a jég-óceán határon történő bekeveredéséhez, a nyíróhatás okozta turbulencia. A másik a függőleges konvekció, amely magában foglalja a kettős diffúzív konvekció néven ismert folyamatot, bár ezek általában alacsonyabb olvadási sebességet eredményeznek. Mostanra azonban kiderült, hogy ezek a folyamatok együtt egyedülállóan formált vonásokat hoznak létre a jég alján.
Az eltérő óceáni körülmények miatt a jég néha még ugyanazon a jégtáblán is eltérő ütemben olvad. Úgy tűnik, hogy ezt olyan tényezők okozzák, mint az óceáni hőmérsékletet és az óceánvíz mozgásának sebessége. Mindkettő hozzájárul az Antarktisz jégtábláinak alján található természeti elemek változatos kialakulásához.
A Science Advances folyóiratban megjelent tanulmányban részletezett új eredmények szerint a kutatók egy autonóm víz alatti jármű (AUV) segítségével sikeresen feltérképezték ezeket a változásokat. Figyelemre méltó, eddig soha nem látott részleteket tártak fel azokról a folyamatokról, amelyek a kontinens jégtábláinak gyorsuló olvadását okozzák.
A Dotson-jégtakaró részletes feltérképezése
A kutatócsoport nagy felbontású térképeket készített a Dotson-self aljáról. A műveletet egy AUV tette lehetővé, amely közel 140 négyzetkilométernyi területre kiterjedő adatokat szolgáltatott. Az új adatok olyan jellegzetességeket tártak fel, mint a fennsíkok, a könnycsepp alakú képződmények és az eróziós minták, amelyek összefüggésbe hozhatók a jég olvadásához hozzájáruló különböző körülményekkel.
A kutatócsoport megállapította, hogy a Dotson-self keleti és nyugati része között jelentős különbségek vannak az alapdomborzatban. Míg kelet felé a jég vastagabb és lassabban olvad, addig az ellenkező oldalon épp ennek ellenkezője a helyzet – ott a feltűnően vékonyabb jég nagyobb olvadási sebességet jelez.
A tanulmány alapján a jég olvadási sebességében mutatkozó eltérések az úgynevezett módosított cirkumpoláris mélyvíz (mCDW) jelenlétéhez köthető. Ez azt jelenti, hogy a Csendes-óceán és az Indiai-óceán vize keveredik más közeli víztömegekkel, és kölcsönhatásba lép a jég alapjával. A nyugati régióban a gyorsabban mozgó áramlatok sima vonásokat mutattak a jég alján, amit nagyobb olvadási sebesség kísért.
Ezzel szemben a jégtakaró középső és keleti régiói teraszos jellegzetességeket mutattak, amit a kutatók az ezekhez a területekhez közelebbi meleg vízbetöréseknek tulajdonítanak.
A Dotson jégtakaró alatt található jellegzetességek vizualizációja, amelyet egy víz alatti robot segítségével készítettek (Fotó: Filip Stedt / University of Gothenburg).
Végül kiderült, hogy a téli víz maradványa és az mCDW keveréke olyan hőmérsékleti és olvadékvíz-csíkokat eredményez, amelyek jelentősen befolyásolják az általános olvadási sebességet. A csapat AUV-megfigyeléseken alapuló megállapításai hozzájárulnak ahhoz, hogy a jövőben további részleteket tárhassanak fel az antarktiszi jégalapról, valamint arról, hogy a nyírásos áramlás és a meleg víz jelenléte hogyan gyorsítja fel az olvadást a nyugati kiáramlási régióban.
„Az antarktiszi jégtakaró jövőbeli olvadásának pontos előrejelzéséhez figyelembe kell venni a folyamatoknak ezt az új, egyetlen jégtakaró alatt zajló gazdagságát” – olvasható a kutatócsoport friss tanulmányában. A jégtakaró folyamatos feltérképezése és tanulmányozása a jövőben döntő fontosságú lesz a meglévő modellek finomítása, valamint a jég és az óceán közötti kölcsönhatások és a tengerszint emelkedésével való kapcsolatuk jobb megértése érdekében.
A kutatócsoport új, „Swirls and scoops: Anna Wahlin és munkatársai: Ice base melt revealed by multibeam imagery of an Antarctic ice shelf” című tanulmánya a Science Advances című folyóiratban jelent meg 2024. július 31-én.