Człowiek przyspieszył topnienie jednego z największych lodowców Antarktydy

Po raz pierwszy naukowcy precyzyjnie określili, jak duży wpływ na cofanie się jednego z największych lodowców Antarktydy ma działalność człowieka. Przełomowe badanie, opublikowane jako preprint 28 czerwca 2025 roku i obecnie recenzowane w czasopiśmie The Cryosphere, bezpośrednio przypisuje około 20% wycofania się linii gruntu Lodowca Pine Island (PIG) zmianom klimatu wywołanym przez człowieka . Jest to pierwsze badanie, które w ten sposób kwantyfikuje wpływ człowieka na cofanie się tak wielkiego lodowca antarktycznego .

Uwaga redakcji: Badanie (preprint ID egusphere-2025-2315) zostało przeprowadzone przez naukowców z King's College London i British Antarctic Survey i jest obecnie otwarte do dyskusji oraz podlega recenzji w czasopiśmie The Cryosphere .

Jak obliczono te 20%?

Naukowcy zastosowali zaawansowaną metodę asymilacji danych zwaną ensemble Kalman inversion, aby zasymulować zachowanie lodowca PIG w ciągu całego XX wieku . Uruchamiając modele zarówno z wymuszaniem klimatycznym przez człowieka, jak i bez niego, po raz pierwszy udało się wyizolować wyłącznie wpływ emisji gazów cieplarnianych .

Kluczowe odkrycie: nawet bez ingerencji człowieka, naturalna zmienność klimatu spowodowałaby około 80% zaobserwowanego wycofania się . Jednakże antopogeniczne emisje gazów cieplarnianych ogrzały Ocean Południowy i cofnęły lodowiec o około 18–20% dalej, niż zrobiłaby to natura .

„Wpływ ogrzanego przez człowieka oceanu został przeanalizowany jako znacząco wzmacniający cofanie się lodowca” – stwierdzili naukowcy, opisując pracę jako „pierwsze badanie, które kwantyfikuje wpływ człowieka na cofanie się dużych lodowców antarktycznych” .

Zapłon w latach 40.: Puls ciepłej wody

Kilka niezależnych linii dowodowych wskazuje na lata 40. XX wieku jako moment, w którym rozpoczęło się nowoczesne wycofywanie lodowca PIG . Rdzenie osadów pobrane spod szelfu lodowego PIG jednoznacznie opowiadają tę historię: woda morska wtargnęła za grzbiet podlodowcowy, tworząc jamę oceaniczną pod szelfem, co miało miejsce w 1945 roku (±12 lat) . Ostateczne oderwanie szelfu od tego grzbietu nastąpiło w 1970 roku (±4 lata) .

Ten początkowy impuls był najprawdopodobniej naturalny – fala wyjątkowo ciepłych warunków oceanicznych, związana ze zmiennością El Niño . Co ciekawe, wycofywanie nie ustało nawet po tym, jak temperatury oceanu w regionie wróciły do normy .

Dowody geologiczne pokazują również, że nie jest to pierwszy raz, kiedy lodowiec PIG tak gwałtownie zareagował na zewnętrzne wymuszenia. Dane glacjalno-geologiczne i geochronologiczne dowodzą, że PIG doświadczył szybkiego przerzedzania się we wczesnym holocenie, około 8000 lat temu, w tempie porównywalnym z dzisiejszym – co potwierdza, że lodowiec jest wyjątkowo wrażliwy na zewnętrzne czynniki oceanograficzne i atmosferyczne .

Nieodwracalne wycofywanie: Niestabilność morskiego lądolodu

Po uruchomieniu procesu, lodowiec PIG wszedł w samopodtrzymującą się fazę wycofywania, napędzaną przez niestabilność morskiego lądolodu (MISI). Ponieważ lodowiec leży na wstecznym (opadającym w głąb lądu) podłożu, które znajduje się głęboko poniżej poziomu morza, wycofywanie staje się samonapędzające się, gdy raz się rozpocznie .

Badanie z 2014 roku w Nature Climate Change, wykorzystujące trzy niezależne modele przepływu lodu, wykazało, że linia gruntu lodowca PIG „jest prawdopodobnie zaangażowana w niestabilne cofanie się o 40 km”, a symulowana utrata masy wzrosła ze średniej 20 Gt/rok (obserwowanej w latach 1992–2011) do ponad 100 Gt/rok – co odpowiada 3,5–10 mm wzrostu poziomu morza .

W 2023 roku naukowcy z Northumbria University i Bangor University odkryli, że lodowiec PIG przekroczył nieodwracalny punkt krytyczny w ciągu ostatnich 80 lat. Tymczasowy wzrost topnienia pod jego szelfem lodowym był wystarczający, by przepchnąć lodowiec przez próg, z którego nie mógł się już odbudować, nawet podczas późniejszych chłodniejszych okresów . Przyspieszona faza trwała od lat 70. do 90. XX wieku .

Co kluczowe, wycofywanie się lodowca PIG i sąsiedniego Lodowca Thwaitesa następowało synchronicznie, co jest powiązane z zewnętrznymi wymuszeniami oceanograficznymi i atmosferycznymi modulowanymi przez zmienność klimatu, a nie z wewnętrzną dynamiką każdego z lodowców .

Co to oznacza dla przyszłego wzrostu poziomu morza

Szacowany wkład samego lodowca PIG we wzrost poziomu morza wynosi do około 5,1 cm w ciągu najbliższych dwóch stuleci przy przewidywanym ociepleniu oceanu, zakładając, że jego szelf lodowy nie zapadnie się z innych przyczyn .

Szerszy sektor Zatoki Amundsena (w tym Thwaites) dominuje w prognozach:

• Lądolód Antarktydy może przyczynić się do wzrostu poziomu morza o 30 cm do 2100 roku i 72 cm do 2200 roku (95. percentyl), a sektor Zatoki Amundsena jest odpowiedzialny za odpowiednio do 25 cm i 48 cm .
• W scenariuszu wysokich emisji (RCP8.5) całkowity wkład Antarktydy może sięgnąć ~0,3 m do 2100 roku i ponad 3 m do 2200 roku, włączając znaczący wkład z Antarktydy Wschodniej .

Tymczasowa pauza, a potem dalsze wycofywanie

Prognozy zawierają pewien niuans. Niektóre modele wskazują, że centralna linia gruntu lodowca PIG może osiągnąć tymczasowy stan stacjonarny w ciągu około 150 lat na stabilizującym odcinku dna .

To stabilizacja jest jednak krótkotrwała. Przy dalszym ociepleniu lodowiec ostatecznie wznawia wycofywanie, gdy przekroczy stabilizujący punkt zaczepienia i ponownie wejdzie na obszar o wstecznym nachyleniu . Ogólna trajektoria to wznowienie wycofywania – nie powrót do poprzedniego stanu – nawet jeśli na grzbietach skalnych wystąpią krótkotrwałe przerwy, które tymczasowo spowolnią migrację linii gruntu .

Jak zauważono w jednym z modeli, nawet 25 lat zimnego wymuszenia po początkowym impulsie „nie miało wpływu na grubość lodu, prędkość ani położenie linii gruntu lodowca PIG” . Wycofywanie się lodowca jest już nieodwracalne w ludzkiej skali czasu.