Cercetătorii fac eforturi mari pentru a înțelege ghețarul Thwaites din Antarctica înainte de a fi prea târziu. Dacă se prăbușește, ar putea declanșa o creștere catastrofală a nivelului mării, punând în pericol orașe precum metropolele Londra și New York.
„Daca se întâmplă ceva rău, devine din ce în ce mai rău într-un timp foarte scurt”, spune Joanne Johnson din cortul ei situat lângă ghețarul Thwaites, una dintre cele mai îndepărtate zone ale Antarcticii. La acea vreme, ea și cei trei colegi, se aflau la mai mult de 1.600 de kilometri de cea mai apropiată stație de cercetare. Vântul era extrem de puternic și ninsese foarte mult, făcând terenul tot mai primejdios. Cu toate acestea, temperatura nu scădea cu mult de pragul de 0°C, atingând o minimă de -5°C.
Până în momentul de față, s-au făcut mai multe expediții în spațiu față de vizitele în Antarctica de Vest. Motivul este simplu: Thwaites este o potențială bombă cu ceas, despre care trebuie să aflăm cât mai multe informații. Până la sfârșitul lunii februarie, 100 de persoane au fost trimise în expediție în acea zonă.
Ghețarul are o dimensiune similară cu suprafața ocupată de Marea Britanie pe hartă. În ultimii 20 de ani pierderea de gheață s-a dublat față de începutul anilor 1990, când ghețarul începea să se topească. Este vorba despre 35 de miliarde de tone pe an. Numai prăbușirea acestuia ar ridica nivelul mării cu aproximativ 65 de centimetri. În secolul al XX-lea nivelul mărilor a crescut cu 19 cm. Îngrijorător este faptul că ghețarul sprijină întreaga calotă glaciară a Antarcticii de Vest. Dacă ghețarul Thwaites dispare ar putea declanșa un colaps, suficient pentru a ridica nivelul mărilor cu 3,3 metri, în câteva sute de ani.
,,Acesta este motivul pentru care își merită titlul de cel mai periculos ghețar din lume”, declară Sridhar Anandakrishnan la Universitatea de stat din Pennsylvania. „Ceea ce se întâmplă la Thwaites afectează întreaga suprafață acoperită de gheață”, continuă el.
Acest ghețar a fost o enigmă multă vreme. Coasta Antarcticii a fost cartografiată în detaliu în anul 1940. Acest loc a fost explorat pentru prima dată de oamenii de știință la sfârșitul anilor 1950, apoi a urmat o pauză până la vizita navelor de cercetare în anii 1980 și 1990. Abia în anul 2004, avioanele cu radar, care pătrundeau în structura de gheață, au oferit prima indicație reală despre grosimea stratului de gheață, această informație fiind vitală pentru a cunoaște ce s-ar întâmpla în contextul schimbărilor climatice.
Din fericire, s-a realizat o evoluție uriașă în ceea ce privește înțelegerea ghețarului. Primele rezultate încep să apară din colaborarea internațională cu Thwaites Glacier, o inițiativă britanico-americană de 50 de milioane de dolari, care a luat naștere în 2018. Johnson, din echipa de Sondaj Antarctic Britanic (BAS), se află în avangarda cercetărilor din acest sezon, care speră să obțină informații cu privire la ceea ce se află deasupra, în dedesubtul și în jurul ghețarului.
Este o bombă cu ceas. Poate declanșa prăbușirea unei suprafețe colosale de gheață
Până în momentul de față, cea mai mare parte a cunoștințelor pe care le-am dobândit despre Thwaites au fost înregistrate cu ajutorul sateliților, alarmând declinul accelerat. Astăzi, sunt necesare noi informații prelevate pe teren pentru a răspunde, mai exact, la câteva întrebări cheie și anume: retragerea glaciară este ireversibilă? cât va dura și cât de mult va contribui la creșterea nivelului mării?
Cea mai recentă actualizare a panoului științific ONU, al stării climatice, a arătat faptul că nivelul mării ar putea crește între 26 de centimetri și 1,1 metri, până în anul 2100, în funcție de emisiile de carbon degajate în atmosferă. Aceste informații ne ajută să creăm o imagine de ansamblu despre ceea ce se va întâmpla în viitor. Nu a fost posibilă, până în prezent, o estimare temporară precisă de dezghețare a Thwaiților. Aceasta poate dura decenii sau chiar secole. O estimare temporară pentru creșterea nivelului mării ar fi de mare ajutor pentru autoritățile statelor. Acestea trebuie să planifice cum și când să protejeze orașele situate pe coastele joase, cum ar fi Marea Britanie, care va trebui sa decidă când să construiască o nouă barieră de maree peste râul Thames, pentru a proteja Londra.
David Vaughan de la BAS susține că proiectul Thwaites trebuie să furnizeze informații reale pentru a reduce incertitudinea în modelarea viitorului. „Știm că marea incertitudine este legată de straturile de gheață din Antarctica și Groenlanda. Dacă dorim cu adevărat să prezicem creșterea nivelului mării, cu un anumit simț al clarității și utilității, trebuie să clarificăm cele două lucruri”, susține cercetătorul.
Până în prezent, cele mai mari dificultăți le-am întâmpinat în transportarea oamenilor și echipamentelor pe suprafața Thwaites, precum și în controlarea situației de la distanță. „Majoritatea informațiilor pe care le deținem despre acest ghețar le-am obținut cu ajutorul sateliților, dar și din aer”, declară Eric Rignot de la Universitatea din California, Irvine. În investigațiile anterioare, acesta a folosit avioane cu radar, care pătrundeau în gheață pentru a detecta gaura din partea de jos a Thwaites care ar fi conținut, cândva, aproximativ 14 miliarde de tone de gheață. Viitoarea sa lucrare susține existența unor cavități similare, situate sub ghețarii vecini. Rezultatele sugerează că astfel de cavități sunt o caracteristică comună a ghețarilor în curs de retragere din Antarctica și par a fi legate de pierderile recente de gheață.
Unul dintre motivele pentru care ghețarul Twaites se topește este chiar coasta acestuia, de unde gheața părăsește suprafața și devine un strat de gheață plutitor. Topirea are loc de jos în sus din cauza afluxului de apă, cu o temperatură mai ridicată, produs din cauza schimbărilor climatice. Este vorba despre temperaturi de 3°C până la 4°C, acestea fiind suficiente pentru a topi gheața rapid, apa strecurându-se sub gheață. ,,Acest lucru are un impact destul de mare”, declară Ted Scambos, de la Centrul Național de Date privind Zăpada și Gheața din SUA.
Acest tip de topire „submarină” pare să se agraveze prin schimbarea circulației oceanice, determinată de fluxul de apă dulce, pe măsură ce ghețarul se topește. Karen Heywood, de la Universitatea de Est din Anglia, Marea Britanie, încearcă să rezolve situația printr-un studiu care implică animale și sisteme robotizate.
„Ipoteza este că apa caldă induce creșterea ratei de topire”, spune ea. „Una dintre întrebări este: cum variază această rată de la an la an? Și de ce?”, continuă ea. Pentru a afla răspunsul la aceste întrebări, Karen propune ca, în următoarele luni să se atașeze etichete cu senzori pe 10 foci Weddell, cu ajutorul cărora se va măsura temperatura și salinitatea apei. Focile au fost alese pentru măsurarea acestor factori la diferite adâncimi ale apei din jurul ghețarului, călătorind de la suprafață până la albia mării, pentru a se hrăni.
Celelalte instrumente din arsenalul ei sunt planor-urile oceanice. Aceste nave subacvatice, pilotate de la distanță din Marea Britanie, au fost folosite la începutul anului 2019, pentru a descoperi ceea ce Heywood spune că sunt „direcții surprinzătoare ale fluxului de sub ghețar”, rezultatele urmând a fi făcute publice în viitorul apropiat. Planul pentru anul 2021 constă în proiectarea a șapte planor-uri cu diferite funcții, inclusiv dispozitive pentru măsurarea turbulenței apei. Acestea pot fi însoțite de microfoane, pentru a înregistra sunete produse de gheața crăpată.
,,Studiile anterioare, inclusiv măsurătorile exacte ale adâncimii albiei mării, s-au dovedit a fi suficiente pentru a ajuta la construirea unor modele mai bune pentru viitorul ghețarului Thwaites”, spune Heywood. „Erau zone în care ai fi crezut că stratul de gheață are o adâncime de 500 metri și s-au dovedit a fi la 200 de metri, sau invers. Iar asta face o diferență uriașă în modelarea acesteia”, continuă el.
Orașe înecate
Dacă stratul de gheață din Antarctica de Vest se va prăbuși, va determina creșterea nivelului mării cu 3,3 metri, amenințând numeroase orașe importante, inclusiv Hong Kong, Miami, New York, Shanghai, Osaka, Kolkata, Dhaka, Rio de Janeiro, Haga și Londra.
De asemenea, trebuie să știm mult mai multe despre proprietățile suprafeței care urmează să se prăbușească, indiferent dacă este netedă, dură, umedă sau uscată. „Acestea fac o diferență uriașă în ceea ce privește modul de alunecare al ghețarului”, susține Anandakrishnan. În momentul de față, cercetătorii care simulează retragerea ghețarului estimează rezistența de frecare a acestuia. Pentru a obține date reale, Anandakrishnan și colegii săi vor declanșa explozibili și vor folosi undele seismice induse pentru a determina cartografierea ghețarului și pentru a obține informații corecte asupra frecării asupra gheții.
Pentru a scuti un volum mare de muncă în ceea ce privește cartografierea întregului ghețar, cercetătorii vor analiza suprafața liniară a centrului său. Aceste informații ar trebui să îmbunătățească modelele suficient pentru a ști dacă retragerea ghețarului se va desfășura în acest secol sau în următorii 1000 de ani.
Lucrurile se vor lămuri cu privire la viitorul ghețarului atunci când vom avea o idee mai clară despre centrul ghețarului, care reprezintă, de fapt, baza acestuia. Acesta este locul în care gheața părăsește pământul pentru a forma stratul plutitor de gheață, care intră în Marea Amundsen. Linia centrală se retrage aproximativ 1 – 2 kilometri pe an. Într-o încercare de a afla mai multe, Johnson caută terenul perfect din această zonă, în care va găuri gheața până la bază. Dar, acest pas va fi doar o mică parte din efortul de a descoperi această fațetă a ghețarului.
Miza pentru a avea o imagine mai clară a viitorului Thwaites nu ar putea fi mai mare
„Când vom înțelege cu adevărat ce anume determină retragerea și prăbușirea unei părți de gheață, vom realiza că este vorba despre linia de împământare”, spune Vaughan. Acest lucru se datorează faptului că ghețarul este așezat într-un bazin de rocă în formă de bol, fiind mai adânc spre interior, având suprafața stabilă a gheții situată pe marginea bazinului. Dacă linia de împământare se deplasează, anumiți oameni de știință consideră că poziția sa pe o pantă descendentă se va dovedi instabilă, accelerând rapid pierderea de gheață și retragerea liniei. Unii cercetători susțin că această tendință ireversibilă deja a început. Alții spun că este prea devreme să afirme acest lucru.
Scenarii de zi cu zi
Pentru a afla mai multe, oamenii de știință vor trimite o echipă de ingineri pe ghețarul Thwaites pentru a executa foraje care folosesc apă caldă, pentru a crea tunele prin gheață, plasând senzori de o parte și de alta a liniei de împământare. Scopul acestei expediții este de a urmări straturilor de gheața traversând linia de împământare, în următorii doi ani, pentru a vedea cât de repede se mișcă partea inferioară a ghețarului.
Un alt factor care influențează viitorul ghețarului ar putea fi stâncile de gheață de pe coastă, înalte, care se vor forma în cazul în care stratul de gheață se va pierde. Gheața nu poate susține mai mult de o stâncă de aproximativ 100 de metri, deoarece ar putea aluneca pe fețele înalte, rezultând o faleză mai înaltă și mai puțin stabilă. „Situația ar putea fi alarmantă”, spune Scambos. Cercetătorii încearcă să modeleze acest efect, cunoscut sub numele de ,,instabilitatea stâncii de gheață marină”. Ei au descoperit că aceste întâmplări duc la scenarii zilnice, în care stratul de gheață din Antarctica de Vest se va prăbuși în secolul viitor, cu un ordin de magnitudine mai rapid decât estimările anterioare. Dar, impactul pierderii stâncilor de gheață este, deocamdată, doar o idee. Până acum nimeni nu a văzut așa ceva. Cercetările realizate anul 2019, de către Tamsin Edwards de la Colegiul King din Londra, sugerează că este posibil să fie mai puțin probabil decât am crezut.
NASA / Biblioteca foto științifică
O altă cale de a înțelege mai bine ce se va întâmpla cu Thwaites este să ne întoarcem în timp, să vedem ce s-a întâmplat în climatele trecute. Spre exemplu, sedimentele care au deținut un record de condiții la acea vreme, ne spun despre rolul pe care l-a jucat apa mai caldă în istoria ghețarului. În octombrie 2019, o echipă de cercetători s-a întâlnit în Oregon pentru a împărtăși informații privind nucleele de sedimente prelevate la începutul acelui an, de pe fundul mării, aproape de locul unde gheața glaciară se întâlnește cu oceanul.
Scopul acestui studiu este de a afla care este compoziția chimică a fosilelor conținute. Nucleele anterioare, prelevate din Marea Amundsen, sugerează că apa mai caldă care ajunge sub stratul de gheață de la capătul ghețarului a dus la retragerea sa, în urmă cu aproximativ 10.000 de ani. Între acea perioadă și secolul trecut, însă, au avut loc schimbări nesemnificative – până când devierea rapidă a luat amploare la sfârșitul secolului al XX-lea.
Noile nuclee sunt concentrate în mod special pe Thwaites și ar trebui să dateze de câteva mii de ani, ajutându-ne să înțelegem cum se poate schimba ghețarul în viitor, speră geofizicianul BAS Rob Larter. „Din miezurile de sedimente, încercăm să determinăm istoricul fluxului de apă caldă, pe fiecare strat, pe care toată lumea îl recunoaște ca fiind principalul motiv al retragerii masei de gheață”, menționează el.
Helene Seroussi încearcă să proiecteze modele de computer, care să recreeze modificările din trecut ale ghețarului Thwaites, cu ajutorul tehnologiei Jet Propulsion, din Laboratorul NASA, California, pentru a prezice mai bine ce s-ar putea întâmpla. ,,De-a lungul timpului, aceste simulări au fost îmbunătățite, dar pentru obținerea unor rezultate mai bune trebuie urmărit un anumit curs”, declară Seroussi. Pentru ea, cheia este să obținem mai multe informații despre ceea ce se întâmplă în ocean și interacțiunea dintre ocean și gheață. Având mai multe cunoștințe, de asemenea, apare posibilitatea de a utiliza inteligența artificială pentru a ajuta la prezicerea viitorului, în ceea ce privește ghețarul Thwaites.
Miza pentru obținerea unei imagini mai clare despre viitorul ghețarului Thwaites nu ar putea fi mai mare. Oamenii de știință trimiși în expediție trebuie să se întoarcă cu un tezaur de informații, care va fi esențial pentru obținerea unui control mai bun în ceea ce privește creșterea nivelului mării. „Dacă eșuăm, iar proiecțiile noastre de creștere a nivelului mării, pentru 2100, rămân între 30 cm și puțin peste un metru, atunci obiectivul propus nu este atins”, declară Vaughan.
Dintr-o perspectivă realistă, putem afirma că cercetătorii nu vor face ca incertitudinea să dispară peste noapte, ,,dar, este util să o reduceți”, sugerează Vaughan. Pentru cei care gestionează apărarea statelor poziționate la limita țărmului, ar putea fi un semnal de alarmă timpuriu. Acest lucru înseamnă că orașe precum New York, Shanghai și Londra se adaptează destul de repede condițiilor viitoare.
Cum putem opri acest proces?
Dacă ghețarul Thwaites dispare, ar avea un impact dezastruos asupra Antarcticii. Nu este de mirare că oamenii cercetează modalități de a încetini retragerea acestuia, prin geoinginerie. Într-un articol din 2018, cercetătorii au evidențiat trei posibilități. O idee propusă este extragerea sau înghețarea apei de la baza ghețarului, pentru a încetini alunecarea gheții. O altă idee este construirea unei insule cu înălțimea de 300 de metri pentru a sprijini ghețarul sau o creastă cu înălțime de 100 de metri, numită bermă, pentru a bloca apa mai caldă, care produce cea mai mare parte a topiturii.
„Nu cred că este deloc înțelept să începeți să faceți vreo inginerie pe Thwaites”, susține John Moore din cadrul Universității Normal din Beijing, autorul principal al articolului. Acesta afirmă că cea mai bună soluție este investigarea ghețarului, ceea ce are loc în momentul de față.
Anders Levermann de la Institutul de Cercetare al Impactului Climatic din Potsdam, Germania, a propus recent, pomparea unor cantități uriașe de apă pe gheața din Antarctica de Vest, pentru a împiedica și a evita colapsul. El spune că suntem, încă, în stadiul de a decide dacă folosim principiile geoingineriei în rezolvarea acestei probleme. „Nu ar trebui să intrăm într-o luptă a cărei idee este cea mai bună, înainte ca societatea să răspundă la întrebarea dacă ar trebui să facem așa ceva”, spune el. „Tot ceea ce facem acolo reprezintă o perturbare majoră a ecosistemului local și va costa o multitudine de bani”, continuă el.
Deși este corect ca oamenii să discute și să evalueze corecțiile potențiale, având în vedere consecințele nefaste și costurile uriașe ale creșterii nivelului mării, David Vaughan, din cadrul BAS, mărturisește că nu a găsit încă o propunere care să nu fie „costisitoare pentru economia globală și care să producă mai puțin dioxid de carbon”.
Sridhar Anandakrishnan de la Universitatea de Stat din Pennsylvania condamnă, de asemenea, discutarea despre soluțiile geoingineriei, deoarece Antarctica este atât de îndepărtată și inospitalieră. „Este un teren necalificat pentru aceste experimente”. Este mult mai ușor, sugerează el, să ne îndreptăm atenția asupra schimbărilor climatice, care au drept rezultat încetarea încălzirii apei din ocean.
