През май 2014 г. НАСА обяви, че част от Западноантарктическия леден щит изглежда е достигнала точка на необратимо отстъпление. Ледниците, течащи към морето в периферията на 2-километровия леден щит, губят лед по-бързо, отколкото снеговалежите могат да ги възстановят, което води до отдръпване на краищата им навътре в сушата. С това въпросът вече не е дали Западноантарктическият леден щит ще изчезне, а кога. Когато тези ледници изчезнат, морското равнище ще се повиши с повече от метър, заливайки земя, населена в момента от 230 милиона души. И това би било само първото действие преди колапса на целия леден щит, което би могло да повиши моретата с 5 метра и да преначертае бреговите линии по света, пише в обширен материал Quantamagazine.
По онова време учените предполагаха, че загубата на тези ледници ще се случи след векове. Но през 2016 г., сензационно проучване в Nature заключи, че разпадащите се ледени скали биха могли да предизвикат неконтролируем процес на отстъпление, което драстично ускорява времевата линия. Междуправителственият панел по изменение на климата (IPCC) забеляза това, като установи отрезвяващ нов най-лош сценарий: До 2100 г. топящата се вода от Антарктика, Гренландия и планинските ледници, комбинирана с термичното разширение на морската вода, би могла да повиши глобалното морско равнище с над 2 метра. И това би било само началото. Ако емисиите на парникови газове продължат с текущата скорост, нивото на моретата ще се повиши с изумителните 15 метра до 2300 г.
Още: Кои са основните разлики между Арктика и Антарктида?
Не всички учени обаче са убедени в сценария с неконтролируемо оттегляне. Поради това възникна напрежение относно това колко време ни остава, докато огромните ледници на Западна Антарктика изчезнат. Ако отстъпването им се случи в продължение на векове, човечеството може да има време да се адаптира. Но ако през следващите десетилетия започне бърза дестабилизация чрез противоречивия процес на неконтролируемо оттегляне, последствията биха могли да изпреварят способността ни да реагираме. Учените предупреждават, че големите населени центрове - Ню Йорк, Ню Орлиънс, Маями и Хюстън - може да не са готови.
„Определено не сме изключили това“, каза Карън Али, глациолог в Университета на Манитоба, чието изследване подкрепя възможността за процес на неконтролируемо сливане. „Но не съм готов да кажа, че това ще се случи скоро. Също така няма да кажа, че не може да се случи“, казва тя.
В продължение на хилядолетия човечеството е процъфтявало по крайбрежието, без да осъзнава, че живеем в геоложка случайност – необичаен период на ниско море. Океаните ще се завърнат, но колко скоро? Какво казва науката за това как ледените покривки се отдръпват и следователно за бъдещето на нашите пристанища, домовете ни и милиардите, които живеят близо до брега?
Ще рухне ли Западноантарктическия леден щит?
През 1978 г. Джон Мърсър, ексцентричен глациолог в Университета на щата Охайо, за когото се твърди, че е провеждал теренни изследвания гол, е сред първите, които предсказват, че глобалното затопляне заплашва Западноантарктическия леден щит. Той основава теорията си на уникално несигурната връзка на ледения щит с морето.
Още: Нова карта разкрива гигантски подводни каньони на Антарктида
По-голяма от Аляска и Тексас взети заедно, Западна Антарктика е отделена от източната половина на континента от Трансантарктическите планини, чиито върхове са заровени в лед. За разлика от Източна Антарктика (и Гренландия), където по-голямата част от леда се намира на сушата високо над водата, в Западна Антарктика ледената покривка се е уталожила в куполообразна депресия дълбоко под морското равнище, с морска вода, плискаща краищата ѝ. Това прави ледената покривка на Западна Антарктика най-уязвима за колапс.
Като натрупан леден купол, ледената покривка се разпростира навън под собствената си тежест през пипалоподобни ледници. Но ледниците не спират на бреговата линия; вместо това, колосални плаващи ледени плочи с дебелина стотици метри се простират над морето. Тези „ледени шелфове“ се носят като гигантски салове, привързани от сили на съпротивление и контакт с подводни издигания и хребети. Те поддържат ледниците срещу неумолимото гравитационно привличане към морето.
Критичната фронтова линия на уязвимост на ледения щит е „линията на заземяване“, където ледът преминава от покой на морското дъно към плаващ като леден шелф. Докато относително топлото море си проправя път под защитните шелфове, то ги изтънява отдолу, измествайки линията на заземяване навътре. Плаващите шелфове се фрагментират и отчупват. Ледниците нагоре по течението, вече без своята опора, текат по-бързо към морето. Междувременно морската вода нахлува като настъпваща армия към по-дебел лед, който лежи върху скалната основа, наклонена навътре към куполовидния център на континента.
„Тук има много сериозно послание“, каза Хилмар Гудмундсон, глациолог в университета Нортумбрия: Тъй като линията на заземяване се придвижва навътре към все по-дебел лед в процес, наречен нестабилност на морския леден покрив, „ще имате много рязко покачване на глобалното морско равнище и това ще се случи много бързо“.
Още: Армия от пингвини охранява Антарктида: Птиците охлаждат континента по неочакван начин
През 2002 г. учените получиха представа на живо как може да се развие този процес. Леден шелф, плаваща маса край Антарктическия полуостров с размерите на Роуд Айлънд, се разпадна за малко повече от месец, изумявайки учените. Натрупаната повърхностна разтопена вода го беше принудила да се отвори пукнатини – процес, наречен хидрофрактуриране – които разцепиха шелфа, единствената бариера за ледниците зад него. Ледниците започнаха да текат към морето до осем пъти по-бързо. Един от тях, ледникът Крейн, загуби ръба на скалата си при серия от срутвания през 2003 г., което доведе до бързото му свиване. Ами ако нещо подобно се случи с далеч по-големи ледници по крайбрежието на Западна Антарктика, като Туейтс и Пайн Айлънд?
През 2002 г. учените наблюдаваха с удивление как леденият шелф Ларсен Б се срути за малко повече от месец. В началото на тази серия от сателитни снимки на НАСА, локви от разтопена вода, допринесли за разпукването на ледения шелф, се виждат като успоредни сини линии. Шелфът скоро се разпадна в синкава смесица от киша и айсберги. Това поле от ледени отломки до голяма степен се стопи през следващото лято и започна да се отнася с теченията.
Теорията за колапс на ледената покривка
В последвалите години проучванията на древните брегови линии разкриха изумителна чувствителност в земната система: изглеждаше, че епохите, само малко по-топли от днешните, са донесли нива на морета с височина от 6 до 9 метра над днешните.
В отговор, глациолозите Робърт ДеКонто и Дейвид Полард разработиха смела нова теория за колапс на ледената покривка. Те създадоха компютърна симулация, базирана на разпадането на Ларсен Б и топенето на ледниците на Гренландия, която беше калибрирана и спрямо геоложкото минало – прогнозирайки бъдещо топене, което съответстваше на очакванията, извлечени от древните морски нива.
Още: Изследване: Ледената покривка на Антарктида крие съществуването на тропическа гора
Тяхното проучване от 2016 г. предвижда почти невъобразимо бърза загуба на лед и покачване на морското равнище. В процес, наречен нестабилност на морските ледени скали (MICI), късове с височина над 90 метра по краищата на ледниците стават нестабилни и се срутват, разкривайки все по-дебел лед във верижна реакция, която ускорява отдръпването. Моделът предполага, че ледът само от Антарктида – преди каквито и да било добавки от Гренландия, планински ледници или термично разширение, би могъл да повиши нивото на моретата с повече от един метър до 2100 г.
В актуализация от 2021 г., че в симулациите са включени допълнителни фактори, ДеКонто и колегите му са преразгледали тази оценка рязко надолу, като са прогнозирали по-малко от 40 сантиметра покачване на морското равнище до края на века при сценарии с високи емисии. Въпреки че числата са се променили, ДеКонто остава убеден в концепцията за MICI. „Тя се основава на супер основни физически и глациологични принципи, които са неоспорими“, каза той.
Как може да се забави катастрофата?
След проучването от 2016 г., научната общност се зае да провери дали извисяващите се ледени скали наистина могат да претърпят неконтролируем колапс. Появиха се различни оценки, като според учени от НАСА катастрофата все пак може да бъде поне забавена и дори избегната.
Проучване, оспорващо сценария MICI, отбелязва, че разчупването на леда също така има тенденция да образува меланж – гъста, смесена каша от айсберги и морски лед. Тази замръзнала каша може да действа като подпорна стена, която поне временно да стабилизира скалите срещу срутване.
Скалната основа под леда също може да играе ключова роля. „Твърдата Земя има много по-голямо влияние върху разбирането ни за промяната на морското равнище, отколкото някога сме очаквали“, казва Фредерик Ричардс, експерт в Импириъл Колидж Лондон. Учените отдавна са установили, че когато ледниците се топят, земята се възстановява като матрак, освободен от тежест. Но това възстановяване е било отхвърляно до голяма степен като твърде бавно, за да има значение в продължение на няколко века. Сега, високопрецизни GPS и други геофизични данни разкриват, че възстановяването се случва в продължение на десетилетия или дори само няколко години.
Дали това е добра или лоша новина, зависи от това колко бързо ледът се отдръпва. Ако това се случва с умерена скорост, скалната основа повдига леда, намалявайки количеството вода, което може да го залива. Но ако отдръпването се случи достатъчно бързо чрез нещо като неконтролируемо срутване на скали, Земята не може да се справи. Проучване от 2024 г. показа, че скалната основа все още се издига, но в този сценарий тя изтласква разтопената вода в океана. „Всъщност се наблюдава покачване на морското равнище“, каза Ричардс. „Вие изтласквате цялата тази вода от басейн под Западна Антарктика към глобалната океанска система“, обяснява ученият.
Още: Как ще изглежда Антарктида без ледовете
Промените на Земята влияят и на моделите за древно покачване на морското равнище. В проучване от 2023 г. Ричардс и колегите му откриха, че 3-милионните плиоценски брегови линии на Австралия са били подложени на бавното повдигане и издигане на земната мантия и че отчитането на това вертикално движение е довело до по-ниски оценки за древните морски нива. Според Ричардс това е важно, защото ревизираните данни съответстват по-добре на по-консервативните модели за отстъпление на леда. „Чакайте малко, момчета“, каза той. „Трябва да бъдем внимателни. Древните оценки за морското равнище може да са надценени и следователно може да надценяваме колко чувствителни са ледените покривки“, казва Ричардс.
ДеКонто посочва разпадането на ледника Ларсен Б и разпадането на ледника Якобсхавн в Гренландия като доказателство за противното. След като Ларсен Б спрял да задържа ледника Крейн, казва той, ледът започнал да се разпада по-бързо, отколкото ледникът можел да го възстанови. Това е „наистина силно доказателство, че разпукването може да изпревари потока“.
От миналото към бъдещето
„Когато започнах кариерата си, въпросът беше дали Антарктида расте или се свива“, каза Тед Скамбос, глациолог в Университета на Колорадо, Боулдър. IPCC дълго време смяташе, че ледената покривка ще остане относително стабилна през 21-ви век, на базата на логиката, че повишаващите се температури ще донесат повече сняг, компенсирайки топенето.
Това предположение се разпадна заедно с Ларсен Б в началото на 2000-те години и учените скоро стигнаха до консенсус, че загубата на лед е в ход. Сателитни наблюдения разкриха, че ледниците по морето на Амундсен, включително Пайн Айлънд и Туейтс, текат по-бързо, отколкото в предходните десетилетия. По времето, когато НАСА свика пресконференцията през 2014 г., беше ясно, че много от огромните ледници на Западна Антарктика се отдръпват постоянно от 90-те години на миналия век.
„Това беше първият път, когато имахме достатъчно наблюдения, за да кажем: „Вижте, тези линии на заземяване се отдръпват година след година“, каза Морлигем, съавтор на едно от изследванията, представени на пресконференцията. Тази постоянна загуба сигнализира, че ледниците неизбежно ще изчезнат. „На теория, ако спрем топенето, можем да предотвратим катастрофата“, отбеляза той. „Но на практика няма абсолютно никакъв шанс да го направим“, добави Морлигем.
Докато разговорът се е фокусирал върху това как морето ще се отлепи от ледените шелфове, някои учени са все по-загрижени за това какво се случва нагоре, тъй като затоплящият се въздух топи повърхността на ледената покривка. Никълъс Голидж, глациолог от Университета Виктория в Уелингтън, вижда Западна Антарктика днес като преминаваща към статута на Гренландия – по-голямата част от уязвимия за морското пространство лед на Гренландия вече е изчезнал и доминира топенето на повърхността. Голидж смята, че този процес скоро може да играе по-голяма роля в Антарктика, отколкото предполагат повечето модели.
Още: Учен с нестандартно предложение: Да се взриви ядрена бомба за спасение на природата
Например, натрупването на топяща се вода е допринесло за срутването на вулкана Ларсен Б. Докато водата се просмуква в пукнатините, тя смазва скалната основа и седиментите отдолу, правейки всичко по-хлъзгаво. Глациологът от Колумбийския университет Джони Кингслейк казва, че тези процеси са опростени или пропуснати в числените симулации. „Ако игнорирате промяната в хидрологията, подценявате отстъплението“, каза той.
Всъщност, проучване от 2020 г. установи, че разтопената вода, стичаща се в ледените шелфове на Антарктика, може да проникне в пукнатини и да ги отвори, като това е предвестник на нестабилността на морските ледени скали, която ДеКонто и колегите му са предвидили.
В зависимост от бъдещите емисии, IPCC сега прогнозира средно покачване на морското равнище от половин метър до 1 метър до 2100 г., обща сума, която включва всички източници на топене и разширяването на затоплящата се вода. Процесът MICI, ако е правилен, би могъл да ускори приноса на Антарктика достатъчно, за да удвои това общо покачване.
„Има дълбока несигурност около някои от тези процеси“, казва Робърт Коп, климатолог и експерт по научна политика в университета Рътгерс. „Единственото нещо, което знаем със сигурност, е, че колкото повече въглероден диоксид изпускаме в атмосферата, толкова по-голям е рискът“, добави той.
„Независимо дали става въпрос за нестабилност на морските ледени скали или за нестабилност на морските ледени покривки, това е малко разсейващо. До 2100 г. ще говорим за брегова линия, коренно различна от тази, с която сме израснали“, категорични са учените.
