Przez ponad dekadę naukowcy analizujący dane radarowe z Grenlandii zauważali tajemnicze struktury ukryte głęboko pod powierzchnią lodu. Warstwy lodu, które zwykle układają się w równoległe linie odzwierciedlające kolejne lata opadów śniegu, w niektórych miejscach nagle wyginają się ku górze, tworząc wielkie kolumny sięgające znacznej części grubości całej pokrywy lodowej. Te struktury, przypominające pióropusze lub kominy, przez lata pozostawały niewyjaśnione.
Czytaj też: Peake Deep i sieć rowów większa niż Grand Canyon. Co naprawdę rozdarło oceaniczną skorupę?
Nowa analiza sugeruje, że ich powstawanie jest wynikiem konwekcji termicznej, czyli procesu dobrze znanego z fizyki płynów i geologii. Konwekcja zachodzi wtedy, gdy cieplejszy, mniej gęsty materiał unosi się ku górze, a chłodniejszy i cięższy opada w dół, tworząc powolny obieg materii. Ten sam mechanizm odpowiada m.in. za ruchy magmy w płaszczu Ziemi czy cyrkulację powietrza w atmosferze. Zaskoczeniem było jednak to, że podobny proces może zachodzić również w lodzie, który zazwyczaj uważa się za materiał sztywny i niemal nieruchomy.
Według badaczy wystarczy niewielka różnica temperatur w dolnych warstwach lądolodu, aby uruchomić taki proces. Cieplejszy lód znajdujący się bliżej podłoża staje się bardziej plastyczny i zaczyna powoli wznosić się ku górze w formie kolumn. Gdy dociera do chłodniejszych warstw, ochładza się i opada po bokach, zamykając cyrkulację. Takie pionowe ruchy mogą utrzymywać się przez tysiące lat i stopniowo deformować wewnętrzną strukturę całego lądolodu.
Modele komputerowe pokazują, że zjawisko to jest najbardziej prawdopodobne w północnej części Grenlandii, gdzie lód jest szczególnie gruby. Często przekracza tam dwa kilometry, a tempo jego ruchu ku wybrzeżu jest stosunkowo niewielkie. W takich warunkach pionowa cyrkulacja ma czas, aby się rozwinąć.
W regionach z intensywnymi opadami śniegu lub szybkim przepływem lodu zjawisko to jest tłumione. Symulacje sugerują również, że lód w tych głębokich warstwach może być znacznie bardziej miękki, niż dotąd zakładano. Jego lepkość, czyli opór stawiany powolnemu odkształcaniu, może być nawet rząd wielkości niższa niż w standardowych modelach lądolodów. Oznacza to, iż dolne partie pokrywy lodowej mogą odkształcać się i płynąć łatwiej, niż sądzili wcześniej badacze.
Czytaj też: Formacje wielkości kontynentów głęboko pod powierzchnią naszej planety. Wiemy, co może stać za tą anomalią
Odkrycie może mieć istotne znaczenie dla prognoz dotyczących przyszłości lądolodu Grenlandii i globalnego poziomu mórz. Modele klimatyczne przewidujące tempo topnienia lodu opierają się na założeniach dotyczących jego wewnętrznej struktury i sposobu przepływu. Jeśli głębokie warstwy lodu rzeczywiście zachowują się inaczej, niż zakładano, może to wpłynąć na dokładność prognoz dotyczących tempa utraty masy lodowej. Naukowcy podkreślają jednak, że konwekcja w lodzie nie oznacza automatycznie szybszego topnienia całej pokrywy. Tempo zaniku lądolodu zależy przede wszystkim od ilości energii dostarczanej przez atmosferę i ocean. Zmiany w wewnętrznym przepływie lodu mogą jednak wpływać na to, jak szybko lód przemieszcza się w kierunku wybrzeży i lodowców uchodzących do morza.
Źródło: The Cryosphere
