Topirea straturilor de gheaţă: o lecţie din trecut

Chiar dacă Antarctica și Groenlanda sunt două dintre cele mai izolate locuri de pe Pământ, schimbările observate recent în stratul de gheaţă din aceste regiuni ar putea avea implicații grave pentru milioane de oameni, din întreaga lume, care trăiesc în zonele de coastă. Topirea stratului de gheaţă ar ridica nivelul mării cu peste 60 de metri, iar în prezent s-au evidenţiat şi unele semne foarte îngrijorătoare cu privire la stabilitatea acestuia, în special în Antarctica de Vest.

Adevărata problemă constă în faptul că învelişul de gheață reacționează la creșterea temperaturii aerului și a oceanului și contribuie la creșterea nivelului mării. În prezent se estimează că această creştere este de aproximativ trei milimetri pe an. Deşi este clar că procesul de topire a stratului de gheață s-a accelerat în ultimul deceniu, există o incertitudine cu privire la evoluţia sa în viitor. Într-un studiu recent se estimează că topirea gheţii din Antarctica va conduce la o creştere a nivelului mării de 60 de centimetri până la trei metri, până în anul 2300.

Această incertitudine rezultă din modul în care se topeşte stratul de gheaţă şi cum este transferată apa rezultată în oceane. În Groenlanda, de exemplu, încălzirea aerului topeşte suprafața stratului de gheaţă și apa rezultată se scurge în ocean. În Antarctica, temperaturile sunt atât de scăzute încât doar o mică parte din stratul de gheață ajunge să se topească.

Topirea gheţii din Groenlanda. Credit: Denis Burdin/Shutterstock

Șuvoaie de gheață

Cum ajunge gheaţa din Antarctica în ocean? Fluxurile de gheață, zone ale stratului de gheață care curg mult mai repede decât gheața din jur (ating o viteză de sute de metri pe an), descarcă gheața în ocean sub formă de aisberguri, care, în cele din urmă, se topesc.

Fluxurile de gheață pot fi imprevizibile, deoarece acestea se pot activa și dezactiva și îşi pot schimba poziția. Măsurătorile arată că în Antarctica există aproximativ 50 de fluxuri importante de gheaţă care reprezintă aproximativ 90% din gheaţa care se pierde în fiecare an.

Datorită fluxurilor de gheață, este foarte dificilă estimarea evoluţiei stratului de gheaţă. Deşi este relativ ușor de estimat ce cantitate de apă rezultă în cazul în care temperatura aerului creşte cu să zicem 2° C, nimeni nu știe cu adevărat ce se va întâmpla cu fluxurile de gheață.

Lecţii din trecut

Putem încerca să prezicem viitorul pe baza a ceea ce s-a întâmplat în trecut. Astfel putem înţelege cum s-au schimbat fluxurile de gheață în cursul unor perioade anterioare de încălzire climatică. În lucrarea noastră am verificat ce s-a întâmplat atunci când un strat de gheață de dimensiunea Antarcticii a dispărut din regiunea Americii de Nord la sfârșitul ultimei ere glaciare, în urmă cu aproximativ 7.000-20.000 de ani.

Stratul de gheață din America de Nord a acoperit cea mai mare parte din Canada și cu ajutorul unor imagini din satelit, care ne-au ajutat să vizualizăm formele de teren lăsate în urmă de topirea acestuia, am reușit să determinăm poziţia marilor fluxuri de gheață care erau active în acel moment. În continuare am utilizat informaţiile dintr-o bază de date cu privire la cum s-a retras în timp stratul de gheață și am estimat momentul când au început şi s-au oprit fluxurile de gheață. De asemenea, am încercat să aflăm cât de multă gheață s-a pierdut ca urmare a acestor fluxuri de gheaţă.

Urmele lăsate pe teren de fluxurile de gheaţă din regiunea centrală din Canada în urmă cu 9.000 de ani. Credit: Chris Stokes.

Am identificat fluxuri de gheață care s-au oprit pe măsură ce foaia de gheața s-a retras, acestea având astfel o influență mult mai mică asupra dinamicii stratului de gheață. Acest lucru înseamnă că straturile mari de gheață au mai multe fluxuri de gheață și vice-versa. Rezultă că topirea gheții din America de Nord a fost provocată, în cea mai mare parte, de topirea tot mai accentuată a suprafeței stratului de gheață și nu neapărat datorită fluxurilor de gheață.

Lecții pentru viitor

Fluxurile de gheață din Groenlanda și Antarctica de Vest contribuie la creșterea nivelului mării, proces care, probabil, va continua cel puțin până în secolul următor. Modelul nostru a arătat, în mod evident, că fluxurile de gheață acţionează, cel mai probabil,  atunci când stratul de gheață se află în contact cu oceanul și alunecă peste un pat de sedimente moi. Acest lucru confirmă faptul că unele părți din stratul de gheaţă din Antarctica de Vest ar putea fi deosebit de vulnerabile.

Deși nu toată lumea este de acord că stratul de gheață din America de Nord reprezintă o comparație utilă cu straturile de gheață din prezent, acesta este singurul exemplu pe care îl avem în care o foaie de gheață de mărimea Antarcticii se confruntă cu o încălzire rapidă, pentru ca, în cele din urmă, să dispară complet.

În consecinţă, atunci când ne referim la viaţa a milioane de oameni, din întreaga lume, care trăiesc în zonele de coastă, numai timpul va spune dacă ceea ce am învățat din trecut are relevanţă pentru viitor.

Traducere şi adaptare după How ice sheets collapse: a lesson from the past