Pod lodem Antarktydy znaleziono tajemnicze „wały” długie na 400 metrów
Pod grubą na setki metrów pokrywą lodową Antarktydy naukowcy trafili na struktury, których kształt i skala zaskoczyły nawet doświadczonych glacjologów.
Na radarowych obrazach widać powtarzające się formy sięgające około 400 metrów długości. Nie przypominają one typowych spękań lodu ani znanych form terenu, co otwiera całą serię pytań o to, jak powstały i co mówią o przyszłości kontynentu.
Nieoczekiwane formy pod kilometrami lodu
Badacze analizujący dane z samolotów i satelitów wyposażonych w radar penetrujący lód zauważyli nietypowy wzór: długie, równoległe struktury ułożone jak zęby grzebienia. Każda z nich ma około 400 metrów długości i kilka do kilkunastu metrów wysokości.
Nowe formy ukształtowania powierzchni podlodowej mogą decydować o tym, jak szybko lód będzie się przesuwał w stronę oceanu, a w konsekwencji – jak szybko wzrośnie poziom mórz.
Struktury leżą w strefie, gdzie lądolód antarktyczny zaczyna „płynąć” ku wybrzeżu i przechodzi w szelf lodowy unoszący się już na wodzie. To jeden z najczulszych obszarów całego kontynentu, bo zmiany w tym pasie potrafią przyspieszyć utratę lodu na ogromną skalę.
Jak je zauważono: radar zamiast kilofa
Do ich identyfikacji użyto tzw. radaru GPR (ground-penetrating radar). Fale radiowe przenikają grubą warstwę lodu i odbijają się od jego spodu oraz skał, tworząc rodzaj „prześwietlenia”. Następnie zespoły naukowe składają tysiące takich przekrojów w trójwymiarowy model.
W tym przypadku analiza pokazała silne, regularne odbicia wzdłuż kilku linii. Po przeliczeniu czasu powrotu sygnału na odległość okazało się, że chodzi o struktury o długości dziesiątek boisk piłkarskich. Lokalizacja w pobliżu strefy granicznej lód–ocean tylko podsyciła zainteresowanie badaczy.
Co już wiadomo o ich budowie
Na podstawie danych radarowych i modeli geofizycznych naukowcy zakładają, że składają się głównie z osadów i skał wtopionych od spodu w lód. Nie są to więc „puste” tunele, lecz raczej coś na kształt podłużnych wałów, które lód oblepia i nad którymi płynie.
- długość pojedynczej struktury: około 400 m
- orientacja: w większości zgodna z kierunkiem spływu lodu
- materiał: mieszanka osadów, żwiru i skał wtopionych w dolną część lądolodu
- położenie: strefa przejściowa między lądolodem a szelfem lodowym
Takie parametry sugerują, że mogą to być zupełnie nowe typy form dna podlodowego, albo szczególnie wyraziste wersje struktur znanych do tej pory tylko z modeli komputerowych.
Hipotezy: lodowe „szyny”, ślad dawnego klimatu czy coś jeszcze innego?
Brak bezpośredniego dostępu sprawia, że naukowcy opierają się na hipotezach. Dyskusje toczą się głównie wokół trzech głównych wyjaśnień.
| Hipoteza | Na czym polega | Co by oznaczała |
|---|---|---|
| „Szyny” dla lodu | wały działają jak prowadnice, po których lód szybciej się przesuwa | możliwe przyspieszenie spływu lodu do oceanu przy dalszym ociepleniu |
| Ślad dawnych epok chłodu | formy powstały, gdy lód był grubszy i bardziej stabilny | zapis historycznych zmian klimatu w rejonie Antarktydy |
| Produkty silnego topnienia od spodu | lód „rzeźbił” dno, gdy topnienie od spodu napędzała cieplejsza woda | sygnał, że ocean już wcześniej intensywnie ingerował w lądolód |
Jeśli wały faktycznie sterują prędkością ruchu lodu, każde przepięcie się lodowca z jednego „toru” na drugi może radykalnie zmieniać tempo spływu lodu do morza.
Część badaczy wskazuje, że podobne – choć mniejsze – struktury obserwowano wcześniej w Skandynawii i Kanadzie, ale po ustąpieniu lądolodów sprzed tysięcy lat. Tutaj mamy do czynienia z procesem działającym w czasie rzeczywistym, ukrytym wciąż pod grubą pokrywą lodu.
Dlaczego te formy tak bardzo interesują klimatologów
Antarktyda zawiera wystarczająco dużo lodu, by podnieść globalny poziom mórz o kilkadziesiąt metrów. Nie chodzi jednak tylko o samą ilość, lecz o tempo. Mało kto spodziewa się, że lądolód zniknie w całości, ale zmiany rzędu kilkudziesięciu centymetrów poziomu oceanu w kilkaset lat są już bardzo realnym scenariuszem.
Strefa, w której znaleziono struktury długości 400 metrów, pełni rolę „zaworu bezpieczeństwa”. Jeśli lód w tym pasie straci stabilność, cały system może zacząć reagować szybciej i gwałtowniej, niż sugerują dotychczasowe prognozy.
Drobne różnice w ukształtowaniu podłoża mogą zadecydować, czy lodowiec zatrzyma się na skalnym progu, czy ruszy dalej jak po pochyłej rampie.
Takie niuanse coraz częściej uwzględniają modele klimatyczne. Problem w tym, że do tej pory brakowało dokładnych danych o strukturach u podstawy antarktycznych lodowców. Nowe ustalenia wypełniają część tej luki, ale jednocześnie pokazują, jak wiele jeszcze nie wiemy.
Jak można zbadać coś, do czego praktycznie nie da się dojść
Bezpośrednie dotarcie do tych konkretnych struktur byłoby gigantycznym przedsięwzięciem logistycznym. Wymagałoby przewiercenia się przez setki metrów lodu w miejscu oddalonym od stałych baz, w dodatku w rejonie z trudnymi warunkami pogodowymi.
Dlatego naukowcy stawiają na kombinację metod pośrednich. Oprócz radaru wykorzystuje się:
- czujniki GPS rozmieszczone na powierzchni lodu, które mierzą zmiany prędkości jego ruchu
- pomiary sejsmiczne, rejestrujące drgania wywołane tarciem lodu o podłoże
- boje i instrumenty w oceanie, śledzące temperaturę oraz zasolenie wody dopływającej pod szelf lodowy
- symulacje komputerowe zachowania lodu przy różnych konfiguracjach podłoża
Zestawienie tych danych pozwala stopniowo „odrysować” to, co dzieje się u podstawy lodu, nawet bez fizycznej obecności ludzi czy robotów w tym miejscu.
Modele komputerowe a realny lód
Nowe obserwacje zmuszają zespoły modelujące lądolody do aktualizacji założeń. Dotąd wiele z nich traktowało podłoże pod lodem jak gładką, uśrednioną powierzchnię. Pojawienie się informacji o długich, uporządkowanych wałach wymaga większej szczegółowości.
W praktyce oznacza to dłuższe obliczenia, ale też szansę na lepsze prognozy. Modele zaczynają uwzględniać sytuacje, w których lodowiec „przeskakuje” z jednego pasa podłoża na inny, co może odpowiadać za nagłe zmiany prędkości przesuwania się lodu obserwowane satelitarnie.
Co te struktury mówią o przeszłości Antarktydy
Geolodzy traktują takie formy jak archiwum. Sposób ułożenia, kształt i wzajemne relacje wałów pozwalają odtworzyć warunki panujące tysiące lat temu: grubość lodu, jego tempo ruchu, obecność wody u podstawy.
Jeśli uda się dokładniej datować powstanie tych form, mogą one stać się ważnym punktem odniesienia dla rekonstrukcji dawnych okresów cieplejszych i chłodniejszych. Na przykład, jeżeli wały utworzyły się w czasie, gdy temperatury na Ziemi były zbliżone do obecnych, można będzie lepiej ocenić, jak lądolód reaguje na podobny poziom ocieplenia.
Dla klimatologów każdy taki sygnał ma wartość, bo pozwala odróżnić naturalne wahania od zmian napędzanych działalnością człowieka. Tutaj dochodzi jeszcze jeden element: ocena, czy ocean już kiedyś w podobny sposób podgryzał lądolód od spodu, czy dopiero wchodzimy w zupełnie nową fazę.
Dlaczego zwykły czytelnik powinien się tym interesować
Na pierwszy rzut oka historia o podlodowych wałach długości 400 metrów brzmi jak coś bardzo odległego. Tymczasem efekty procesów zachodzących na Antarktydzie mogą dosięgnąć każdego kraju z dostępem do morza – w tym Polski, przez zmiany poziomu Bałtyku i globalnej gospodarki.
Wyższy poziom oceanów to nie tylko zalewane nadmorskie plaże. To także częstsze sztormy, erozja wybrzeża, konieczność kosztownych modernizacji portów, a w dłuższym horyzoncie – migracje ludności z najbardziej zagrożonych terenów. Każdy element, który poprawia prognozy tempa takich zmian, ma więc bardzo wymierne znaczenie.
Warto przy tym pamiętać, że sama obecność tajemniczych struktur pod lodem nie oznacza natychmiastowej katastrofy. Bardziej chodzi o lepsze zrozumienie tego, jak działa ogromna, złożona maszyna, jaką jest lądolód antarktyczny. Im dokładniej znamy jej mechanizm, tym łatwiej przygotować się na to, co może zdarzyć się w ciągu najbliższych dekad i stuleci.
Takie badania pokazują też, jak bardzo zmieniła się nauka o lodowcach. Kiedyś kojarzyła się z kilofem i namiotem w śniegu, dziś coraz częściej polega na radarach, sejsmice i superkomputerach. A mimo to wciąż pojawiają się zjawiska, które potrafią zaskoczyć profesjonalistów. Tajemnicze wały długości 400 metrów idealnie wpisują się w tę historię – jako element układanki, który nagle odsłania, jak wiele jeszcze zostało do wyjaśnienia pod pozornie monotonną białą czapą Antarktydy.
