Pod grubymi na setki, a miejscami nawet tysiące metrów, płytami lodu szelfowego rozciąga się świat, do którego człowiek dotrzeć nie może. Nawet najbardziej zaawansowany sprzęt badawczy miał z tym problem, a to sprawiało, że przez dekady wszystko, co wiedzieliśmy o warunkach panujących pod tymi lodowymi gigantami, opierało się głównie na teoriach i domysłach. Oto jednak wreszcie naukowcy dostali ogromną ilość danych do analizy, bo mały pływak naukowy o nazwie Argo spędził pod lodem aż dwa i pół roku. Jego misja nie tylko była testem wytrzymałości, ale przede wszystkim dostarczyła nam arcyważnych danych z serca lodowej twierdzy.
Podczas niezwykłej, bo 300-kilometrowej wędrówki pod szelfami lodowymi Denmana i Shackletona urządzenie w formie naukowej boi zebrało blisko 200 pełnych profili oceanicznych. Co pięć dni dokonywało pomiarów temperatury i zasolenia wody, sięgając od dna morskiego aż do spodniej części lodowego sklepienia. Zbudowało w ten sposób pierwszy w historii szczegółowy obraz środowiska, które do tej pory było praktycznie niedostępne dla nauki. Przez sporą część tej misji naukowcy nie wiedzieli jednak, czy sprzęt w ogóle jeszcze funkcjonuje.
Osiem miesięcy w całkowitej ciszy. Naukowcy myśleli, że stracili urządzenie na zawsze
Najbardziej dramatycznym momentem misji był okres, gdy kontakt z pływakiem całkowicie się urwał na osiem długich miesięcy. Gruba pokrywa lodowa działała jak potężna osłona, blokując jakąkolwiek komunikację z satelitami. Bez sygnału GPS zespoły monitorujące z australijskiej agencji CSIRO nie miały pojęcia, gdzie znajduje się ich cenny sprzęt i czy w ogóle jeszcze funkcjonuje. Istniała realna obawa, że został na zawsze uwięziony lub zniszczony.
Tak właśnie zaczęło się wielkie oczekiwanie, które trwało aż do momentu, w którym sonda w końcu znalazła szczelinę i wynurzyła się na powierzchnię. Wtedy od razu okazało się, że przez cały ten czas budowała mozolnie istny naukowy skarbiec. Zebrane informacje rzucają bowiem zupełnie nowe światło na procesy, które decydują o stabilności ogromnych mas lodu i tempie, w jakim mogą one znikać, podnosząc poziom oceanów.
Detektywistyczna praca naukowców. Jak odtworzyli trasę pływaka bez GPS?
Jednym z największych wyzwań technicznych całego projektu była właśnie ta ośmiomiesięczna przerwa w komunikacji. Naukowcy musieli wymyślić sposób na odtworzenie trasy, jaką pływak pokonał pod lodem. Wykorzystali do tego pomysłową metodę, przypominającą pracę detektywa. Za każdym razem, gdy urządzenie uderzało w lodowy sufit, rejestrowało głębokość jego podstawy. Później te zapisy zostały porównane z mapami grubości lodu stworzonymi na podstawie danych satelitarnych. Dopasowanie obu zestawów informacji pozwoliło z dużą dokładnością odtworzyć całą podwodną wędrówkę.
Czytaj też: Odkrycie, które zmieni komputery kwantowe. Klastry złota osiągnęły 40% polaryzacji spinowej
Wartość tych danych jest nie do przecenienia dla klimatologów modelujących przyszłe zmiany. Dotychczas prognozy wzrostu poziomu morza były najbardziej niepewne właśnie w kontekście Antarktydy Wschodniej, którą długo uważano za stosunkowo bezpieczną i odizolowaną. Nowe obserwacje pokazują, że sytuacja może być bardziej dynamiczna. Szelfy lodowe działają jak gigantyczne podpory, spowalniając spływ lodu z lądu do oceanu. Zrozumienie, co dzieje się u ich podstawy, to klucz do przewidzenia, jak szybko mogą one słabnąć. Misja pływaka Argo to bez wątpienia ogromny krok naprzód, ale wciąż tylko pierwszy krok w rozwiązywaniu tej wielkiej lodowej układanki.
Dwa lodowce, dwie różne opowieści o przyszłości
Analiza zgromadzonych danych przyniosła zaskakujące i niejednoznaczne wnioski. Lodowiec Shackletona, a więc ten najbardziej wysunięty na północ we Wschodniej Antarktydzie, na razie wydaje się w dobrej formie. Sonda nie zarejestrowała pod nim obecności ciepłej wody, która mogłaby prowadzić do intensywnego topnienia od spodu. Jest to oczywiście, bardzo dobra wiadomość dla tego konkretnego fragmentu kontynentu, ale zupełnie inaczej wygląda sytuacja drugiego z badanych gigantów lodowca Denmana. Jest to potężna struktura, której potencjalne stopnienie mogłoby podnieść globalny poziom mórz o około 1,5 metra i tutaj wieści są już niepokojące.
Dane z pływaka potwierdzają, że ciepła woda oceaniczna już dociera pod szelf lodowca Denmana, który jest już w stanie delikatnej równowagi. Nawet stosunkowo niewielkie zmiany w grubości tej ciepłej warstwy mogą uruchomić proces gwałtownego i trudnego do zatrzymania cofania się lodowca. Klucz do zrozumienia tego tempa topnienia tkwi w niezwykle cienkiej, bo liczącej zaledwie około 10 metrów warstwie granicznej wody bezpośrednio przylegającej do lodowego spodu. To właśnie w niej zachodzi cała wymiana ciepła. Wcześniej nikt nie miał możliwości tak precyzyjnego zbadania tej strefy.
Czytaj też: Czarnobyl znów niepokoi naukowców. Tajemniczy wzrost aktywności neutronowej w zniszczonym reaktorze
Misja pływaka Argo pod lodem Wschodniej Antarktydy to opowieść, która dobrze wpisuje się w szerszą zmianę myślenia o klimacie. Zamiast abstrakcyjnych wykresów i odległych dat dostajemy bardzo konkretną informację. Oto jest lodowiec, którego potencjalny wkład do globalnego poziomu mórz sięga 1,5 metra i oto mamy pierwsze twarde dane pokazujące, że ciepła woda już znajduje drogę do jego podstawy. Jednocześnie widzimy, że inny szelf w tej samej części kontynentu nadal pozostaje względnie osłonięty. W tym sensie wyniki australijskiego zespołu są ważnym sygnałem zarówno dla modelarzy klimatu, jak i dla decydentów, którzy planują przyszłość infrastruktury przybrzeżnej. Zamiast opierać się na uśrednionych scenariuszach, coraz częściej będziemy mogli mówić o konkretnych regionach Antarktydy – tych bardziej i tych mniej wrażliwych na dopływ ciepła z oceanu.