Topirea gheții din Antarctica generează un proces de topire suplimentar: dovezi pentru feedback-uri în cascadă acum 9.000 de ani
Un studiu recent a scos la iveală faptul că retragerea semnificativă a Ghețarului East Antarctic Ice Sheet (EAIS) cu aproximativ 9.000 de ani în urmă a fost provocată de un ciclu de feedback auto-reîntărâtor între topirea gheții și circulația oceanică. Această cercetare, publicată în revista Nature Geoscience, a fost inițiată de profesorul Yusuke Suganuma de la Institutul Național de Cercetare Polară (NIPR) și de la Universitatea de Studii Avansate (SOKENDAI).
Conform descoperirilor echipei de cercetare, influxul de apă caldă din adâncurile oceanului în zona de coastă a Antarticii de Est a dus la prăbușirea platformelor de gheață, ceea ce, la rândul său, a accelerat pierderile de gheață din interior. Această descoperire sugerează că retragerea gheții din Antarctica nu este doar un fenomen regional, ci are potențialul de a se propaga prin multiple sectoare prin conexiuni oceanice, amplificând astfel magnitudinea pierderilor de gheață.
Această dinamică, în care apa topită dintr-o regiune accelerează procesele de topire din alte regiuni, este denumită „feedback pozitiv în cascadă”. Acest ciclu de feedback poate reprezenta un factor crucial pentru înțelegerea instabilității platformelor de gheață din Antarctica, atât în trecut, cât și în prezent.
Dezvăluirea mecanismului prăbușirii ghețarilor din trecut
Scopul actualului studiu este de a clarifica mecanismul prăbușirii ghețarilor din trecut. Ghețarul East Antarctic Ice Sheet, care conține mai mult de jumătate din apa dulce a lumii, suferă în prezent pierderi de masă în anumite regiuni de coastă. Este esențial să înțelegem modul în care ghețarii masivi au răspuns la perioadele anterioare de încălzire climatică, deoarece acestea oferă informații indispensabile cu privire la stabilitatea lor viitoare în contextul actual al încălzirii globale.
Pentru a investiga acest fenomen, echipa de cercetare a analizat nuclei de sedimente marine colectate din Golful Lützow-Holm, situat pe Coasta Sôya, în apropierea Stației Syowa din Japonia. Acești nuclei au fost analizați împreună cu studii geomorfologice și geologice efectuate în întreaga Țară a Reginei Maud. Sedimentele au fost obținute prin multiple expediții japoneze de cercetare în Antarctica (JARE) între 1980 și 2023, inclusiv recoltări recente din nava de cercetare Shirase.
Utilizând o varietate de tehnici analitice, inclusiv analize sedimentologice, micropaleontologice și geo-chimice, cercetătorii au reconstituit schimbările de mediu din trecut în golf și în împrejurimi. Această reconstituire a fost facilitată prin măsurători ale rapoartelor izotopilor de beriliu (10Be/9Be).
Modelarea dezvăluie un feedback auto-reîntărâtor
Pentru a înțelege factorii care au condus la un influx crescut de apă caldă din adâncuri, echipa de cercetare a realizat simulări de climat și modele oceanice de înaltă rezoluție. Modelele au arătat că apa topită eliberată din alte regiuni ale Antarcticii, inclusiv Ghețarul Ross, s-a dispersat în întreaga Oceanul Southern. Acest proces a dus la îndulcirea straturilor de suprafață și la intensificarea stratificării verticale.
Acest fenomen a avut ca rezultat inhibarea amestecului apei reci de suprafață, facilitând în același timp intrarea apei calde din adâncuri spre platforma continentală a Antarticii de Est. Acest proces a condus la stabilirea unui ciclu de feedback pozitiv, în care apa topită a dus la o stratificare mai puternică, ce a condus la o intrare mai accentuată a apei calde și, astfel, la o topire mai rapidă a gheții.
O avertizare din trecut
Studiul actual oferă unele dintre cele mai clare dovezi de până acum că Ghețarul Antarctic ar putea fi susceptibil la topirea auto-reîntărită pe scară largă în urma încălzirii climatice naturale. Deși evenimentul s-a petrecut în epoca Holocenului, o perioadă caracterizată prin temperaturi globale mai ridicate comparativ cu ultima eră glacială, mecanismele fizice elucidate prin acest studiu au o relevanță directă pentru fenomenul actual de încălzire globală.
Observațiile curente indică faptul că părți ale Ghețarului Antarctic de Vest, cum ar fi ghețarii Thwaites și Pine Island, sunt deja supuse unei retrageri rapide, provocate de intruziunea apei calde din adâncuri. În cazul în care feedback-urile în cascadă similare funcționează și în prezent, există riscul ca topirea regională să se extindă și să accelereze pierderile globale ale gheții, contribuind astfel la creșterea nivelului mării la nivel mondial.
Colaborare internațională și semnificație
Studiul a implicat colaborarea a peste 30 de instituții, inclusiv Institutul Național de Cercetare Polară (NIPR), Serviciul Geologic din Japonia (AIST), Agenția Japoneză pentru Știința și Tehnologia Mării-Terre (JAMSTEC), Universitatea din Tokyo, Universitatea Kochi, Universitatea Hokkaido și parteneri internaționali din Noua Zeelandă, Spania și alte țări.
Această inițiativă interdisciplinară a implicat integrarea de terenuri geologice, analize ale sedimentelor marine, datare prin expunere la nucleizii cosmogenici și modelarea climatică–oceanică cu scopul de a obține o reconstituire cuprinzătoare a sistemului ghețar-ocean în Antarctica de Est.
Profesorul Suganuma concluzionează: „Acest studiu furnizează date esențiale și dovezi de modelare care vor facilita predicții mai precise cu privire la comportamentul viitor al ghețarilor din Antarctica. Feedback-urile în cascadă identificate în acest studiu subliniază ideea că modificările regionale minore pot genera consecințe globale.”
