Thwaites: 30 mm wzrostu poziomu mórz do 2100

Wiele modeli komputerowych Antarktydy pomija jeden rodzaj topnienia: wodę morską podmywającą od spodu lodowiec tam, gdzie lód wciąż spoczywa na dnie. Po uwzględnieniu tego procesu nowe badanie przewiduje, że lodowiec Thwaites, zachodnioantarktyczny kolos nazywany „Lodowcem Zagłady”, podniesie globalny poziom mórz do 2100 r. o około 30 mm. To mniej więcej dwa razy więcej niż średnia z wcześniejszych modeli, wynosząca 15,2 mm (Nature Communications). To porównanie wymaga jednak ostrożności: wcześniejsze modele dawały bardzo rozbieżne wyniki, a zestawiono jeden starannie dostrojony wariant z wartością pośrodku szerokiego rozrzutu.

Recenzowane badanie Mattii Poinellego, Erica Rignota i ich współpracowników opublikowano 12 października (PubMed). To prognoza pojedynczego modelu. Najmocniejszym potwierdzeniem przedstawionej w nim tezy jest porównanie wariantów uwzględniających ukryte topnienie z tymi, które je pomijają.

Gdzie lód traci oparcie

Wyobraźmy sobie ciężką tratwę zsuwaną po pochylni do jeziora. Tył wciąż naciska na rampę, a przód już unosi się na wodzie. Granicę między tymi odcinkami glacjolodzy nazywają linią uziemienia. Standardowe modele przedstawiają ją jako ostrą krawędź i zakładają, że ocean topi lód głównie po stronie unoszącej się na wodzie.

Granica lodowca Thwaites jest mniej wyraźna. Pod wpływem przypływów i odpływów lód ugina się, a woda morska może wdzierać się pod jego część, która wciąż spoczywa na dnie. Wcześniejsze badanie radarowe zespołu Rignota wykazało, że lód ugina się pod wpływem pływów na szerokim pasie; na tej podstawie badacze wnioskowali, że woda morska napływa pod lód (PNAS). Część autorów obu prac jest ta sama, więc tamta obserwacja stanowi podstawę nowego modelu, a nie jego niezależne potwierdzenie.

Topnienie w tym pasie pocienia lód dokładnie tam, gdzie opiera się on o dno. Gdy ten uchwyt słabnie, lodowiec może stracić kontakt z wypukłościami podłoża, które go hamują, a lód położony wyżej zaczyna swobodniej spływać do morza. Ma to znaczenie, bo większość wkładu lodowca we wzrost poziomu mórz pochodzi z lodu, który spoczywał na dnie, zanim trafił do oceanu. Lód już pływający zachowuje się jak kostka w szklance: wcześniej wyparł już wodę o niemal takiej samej masie.

Sprawdzian na podstawie przeszłości

Zanim zespół wyznaczył prognozy, sprawdził, czy model potrafi odtworzyć zmiany zaobserwowane przez satelity w latach 1996–2023. Każdą symulację porównano z obserwowaną prędkością lodu, jego pocienianiem i położeniem linii uziemienia (Research Square). Jednoczesne odtworzenie wszystkich trzech parametrów jest znacznie trudniejsze niż dopasowanie jednego. Podobny sprawdzian przechodzi model pogody, gdy ma odtworzyć wczorajszą temperaturę, wiatr i opady.

Warianty uwzględniające szeroki pas topnienia lepiej odtwarzały przeszłość niż te, które go pomijały. Następnie zespół uruchomił oba warianty, utrzymując klimat na średnim poziomie z lat 1996–2023. Bez pasa topnienia Thwaites podnosi poziom mórz do 2100 r. o 8,3 mm. Przy pasie szerokim na kilka kilometrów wkład wynosi 30,1 ± 5,7 mm; wartość po znaku ± określa zakres niepewności wokół wyniku centralnego (Nature Communications). Stałe warunki klimatyczne pozwalają odizolować wpływ pominiętego procesu topnienia, zamiast zgadywać, jak szybko ociepli się ocean.

Co to oznacza dla europejskich wybrzeży

Wynik dla Thwaites określa udział jednego lodowca w średnim poziomie mórz na świecie, a nie wzrost poziomu wody przy konkretnym wybrzeżu. Lokalne poziomy zależą też od tego, czy ląd się podnosi, czy osiada, oraz od warunków w danym regionie oceanu (NASA). W Europie zagrożenie wiąże się ze spiętrzeniami sztormowymi i wysokimi pływami. Europejska Agencja Środowiska przewiduje, że bez wzmocnienia zabezpieczeń rosnący poziom mórz znacznie zwiększy częstotliwość ekstremalnie wysokich stanów wód na dużej części europejskiego wybrzeża (EEA).

Najmocniejszy wniosek z badania płynie z porównania symulacji: w obu ten sam lodowiec poddano równie stałym warunkom klimatycznym. Gdy model uwzględnia topnienie przez ocean pod lodem wciąż opartym na dnie, lepiej odtwarza niedawną przeszłość i przewiduje znacznie większy wkład lodowca we wzrost poziomu mórz. Dla wielu modeli lądolodu, które pomijają ten pas, to konkretny powód, by go uwzględnić.