Eerste blik onder imperiled Antarctische gletsjer vindt 'warm water uit alle richtingen'

Een robotachtige duikboot komt vlak
bij de ijsbreker van Nathaniel
B. Palmer op de Thwaites-gletsjer

De ineenstorting van Thwaites Glacier zou de zeespiegel wereldwijd met meer dan een halve meter kunnen verhogen.
  
AUV 'Ran' oppervlakken voor Nathaniel B Palmer op Thwaites-gletsjer
. Credit: Johan Rolandsson

Profiterend van de zeldzame ijsvrije wateren in West Antarctica afgelopen februari, kregen wetenschappers hun eerste blik onder de Thwaites-gletsjer, een massieve en steeds onstabielere formatie aan de rand van het continent. Wat ze zagen, verhoogde alleen maar de angst voor een instorting die de mondiale zeespiegel met meer dan een halve meter kon verhogen. Gegevens verzameld door een robotachtige onderzeeër die door wetenschappers met de International Thwaites Glacier Collaboration is ingezet, suggereren dat warm water uit de diepe oceaan vanuit drie richtingen opwelt en zich onder het ijs mengt.


"Thwaites heeft deze drie kanonnen erop gericht", zegt Erin Pettit, een glacioloog aan de Oregon State University in Corvallis en mede-leider van het vijfjarige project van US $ 50 miljoen om de stabiliteit van de gletsjer te beoordelen. "Er komt warm water uit alle richtingen." Ze presenteerde de eerste resultaten van de eerste twee jaar van het project deze week op de oceaanwetenschappelijke bijeenkomst van de American Geophysical Union in San Diego, Californië.

De warme stromingen kunnen de gletsjer verder destabiliseren, die zo groot is als het eiland Groot-Brittannië en voldoende ijs bevat om de zeespiegel naar schatting met 65 centimeter te verhogen (zie 'Een precaire positie'). Als het instort, kunnen Thwaites andere delen van de westelijke Antarctische ijskap meenemen en deze eeuw de grootste aanjager van zeespiegelstijging worden.

Uit angst dat de ineenstorting al is begonnen, hebben wetenschappers in de Verenigde Staten en het Verenigd Koninkrijk in 2019 een ongekend onderzoeksprogramma gelanceerd met zes veldstudies en twee modelleringsteams. Het team van Pettit richt zich op de ijsplaat van de gletsjer, die zich uitstrekt over meer dan 100 kilometer open oceaan en fungeert als een kurk die ijs op land tegenhoudt. Andere groepen bestuderen de stroom van de gletsjer over land en de oceaancirculatie; alle gegevens worden meegenomen in de modellering.

"We hebben nog nooit een ijskap zien uiteenvallen in een warm klimaat, dus we worstelen om te projecteren hoe het zou kunnen gebeuren", zegt Ted Scambos, een glacioloog bij het National Snow and Ice Data Center in Boulder, Colorado, en een coördinator van het Thwaites-onderzoeksconsortium.

Drama onder het ijs
De expeditie van vorig jaar was de eerste die daadwerkelijk de voorkant bereikte van de ijsplaat van Thwaites, die meestal opgesloten is in zeeijs. "De omstandigheden waren perfect: kalme zeeën, open water", zegt Anna Wåhlin, een oceanograaf van de Universiteit van Göteborg in Zweden, die het onderwaterwerk leidde. "We konden bijna het ijs aanraken."

Het team stuurde hun robot Rán - genoemd naar de Noorse godin van de zee - onder de plank om gegevens te verzamelen die zijn gebruikt voor het samenstellen van de meest gedetailleerde zeebodemkaarten die ooit in de regio zijn geproduceerd, evenals informatie over oceaanomstandigheden en stromingen.

De plank is verdeeld in twee secties: de stabielere oostkant wordt ondersteund door een rotsachtige rots en stroomt ongeveer 600 meter per jaar, terwijl de westkant sneller beweegt met 2 kilometer per jaar. De nieuwe gegevens suggereren dat een diepe, warme stroom langs de kust rolt vanaf de aangrenzende Pine Island-gletsjer en zich vermengt met andere warme stromingen onder de oostelijke plank. Als de oostkant uit elkaar valt, zegt Pettit, dan zal de hele vergelijking veranderen.

Hoe zeestromingen omgaan met ijsplaten is een van de belangrijkste vragen in oceanografie, en elk gegevenspunt is belangrijk, zegt Matthew England, een oceanograaf aan de Universiteit van New South Wales in Sydney, Australië. "Dit geeft ons een idee van wat de modellen moeten doen."

Smelten hoop
Tijdens het Antarctische veldseizoen dat deze maand eindigde, werkte het team van Pettit rechtstreeks op de ijsplaat. Onderzoekers voerden seismische tests uit om de zeebodem te bestuderen en boorden door 300 meter ijs om sensoren in te zetten die de oceaanomstandigheden de komende twee jaar zullen volgen.

Maar Pettit zegt dat de grootste verrassing dit jaar kwam van radargegevens over de structuur van de ijsplaat. De onderbuik van Thwaites is een landschap op zich, compleet met kanalen, richels en kliffen, allemaal gemaakt door warme stromingen, zegt ze. “Het is niet alleen een vlak ijs dat gelijkmatig smelt. Het is complexer dan we dachten. "

Als alles volgend jaar volgens plan verloopt, zal Rán een grotere kaartmissie uitvoeren helemaal tot waar het hoofdlichaam van de gletsjer op het gesteente rust. Zweefvliegtuigen en andere instrumenten verzamelen zoveel mogelijk gegevens over oceaanstromingen en zeebodemtopografie onder de plank, zegt Wåhlin.

Wåhlin is ervan overtuigd dat tegen het einde van het project, over drie jaar, haar team een ​​aantal antwoorden zal hebben over de toekomst van Thwaites. "Dan moeten we veel meer weten over de risico's", zegt ze. "Het zou beschamend zijn als we dat niet doen."

Bron: Nature