Antarktyda może wydawać się statycznym środowiskiem: nieruchomy, biały krajobraz zastygły w bezruchu.
Ale pod lodem dzieje się znacznie więcej, niż nam się wydaje – nawet jeśli musisz przebyć całą drogę w kosmos, aby mieć pewność.
Ponad dziesięć lat temu naukowcy dokonali właśnie takiego odkrycia, kiedy analiza danych z satelity ICESat NASA ujawniła, że zmiany wysokości lodu na Antarktydzie Zachodniej odzwierciedlają ogromną masę subglacjalnego ruchu wody pod pokrywą lodową.
Przed odkryciem sądzono, że ukryte jeziora roztopowe – głęboko ukryte na dnie pokrywy lodowej, gdzie lód styka się z kontynentalnym podłożem skalnym – istniały w izolacji, odcięte od siebie.
Jednak w roku 2007 naukowcy odkryli, że wahania wysokości lodu na powierzchni Antarktydy oznaczają ruch wody przepływającej między ukrytą siecią subglacjalnych jezior, które na przemian wypełniają się i odprowadzają, zanim ich woda ucieknie do Oceanu Południowego.
Teraz kontynuacja misji ICESat – ICESat-2, wystrzelona w r. 2018 – daje naukowcom jeszcze lepszy wgląd w tę tajemniczą, głęboko zakopaną sieć jezior, jednocześnie ujawniając dwa nigdy wcześniej nieodkryte jeziora.
„Odkrycie tych połączonych systemów jezior na styku dna lodowego, które poruszają wodę, ze wszystkimi tymi wpływami na glacjologię, mikrobiologię i oceanografię – było dużym odkryciem z misji ICESat” – mówi glacjolog Matthew Siegfried z Szkoła Górnicza w Kolorado.
„ICESat-2 jest jak zakładanie okularów po użyciu ICESat, dane są tak precyzyjne, że naprawdę możemy zacząć mapować granice jeziora na powierzchni”.
W nowym badaniu Siegfried i współpracownicy zestawili dane z wysokościomierza z ICESat-2 i oryginalnej misji ICESat, wraz z pomiarami wykonanymi z CryoSat-2, satelity do obserwacji lodu obsługiwanego przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA).
Łącząc zestawy danych – obejmujące okres od 2003 do r. 2020 – naukowcy są w stanie monitorować aktywne jeziora subglacjalne w skali czasowej krótszej niż powtarzający się cykl ICESat-2 (91-dniowa przerwa, zanim będzie mógł ponownie obserwować ten sam region).
„Odkształcenie powierzchni spowodowane aktywnym wypełnianiem i osuszaniem jezior subglacjalnych stanowi jedno z niewielu zdalnie dostępnych okien do ewolucji podstawowych systemów wodnych; systemy te są w przeciwnym razie ukryte pod lodem do 4 km [2,5 mili] i pozostają jednym z głównych fizycznych niepewności dotyczące prognoz przyszłej dynamiki pokrywy lodowej” – piszą naukowcy w swoim artykule.
„Wysokościomierz laserowy ICESat-2 może nie tylko poszerzyć zapis aktywności jezior podlodowcowych, ale także zapewnia lepsze zrozumienie procesów hydrologicznych poprzez uchwycenie gęstszych i dokładniejszych szczegółów przestrzennych”.
Oprócz bardziej szczegółowego spojrzenia na aktywność i zarysy znanych jezior subglacjalnych na Antarktydzie – których jest już ponad 130 udokumentowanych – analiza wykryła dwie anomalie, które wydają się być ukrytymi jeziorami, wcześniej niewykrytymi.
Te potencjalnie aktywne jeziora – zwane Lower Conway Subglacial Lake (LSLC) i Lower Mercer Subglacial Lake (LSLM), leżą w pobliżu wcześniej odkrytych jezior i mogły zostać przeoczone przez oryginalną misję ICESat, mieszcząc się w wąskich odstępach między obserwacjami.
W tym regionie – pod lodowymi strumieniami Mercer i Whillans na Antarktydzie Zachodniej – system jezior, który jest zdominowany przez dwa duże aktywne jeziora subglacjalne (Conway Subglacial Lake i Mercer Subglacial Lake), wydaje się być w trakcie trzeciego odwodnienia od Obserwacje ICESat rozpoczęły się w 2003 roku.
Zaledwie kilka tygodni temu jeden z tych samych badaczy zaangażowanych tutaj – glacjolog Helen Fricker z Scripps Institution of Oceanography – był współautorem powiązanego badania, opisującego dramatyczne zdarzenie polegające na osuszaniu jeziora we Wschodniej Antarktydzie, gdzie jezioro powierzchniowe na pływającym szelfie lodowym zniknął w ciągu kilku dni.
Uważa się, że daleko poniżej pokrywy lodowej Antarktydy Zachodniej woda spływająca z jezior podlodowcowych ostatecznie spływa do oceanu, chociaż ukryta droga ucieczki jest znacznie trudniejsza do wyobrażenia.
„Są to procesy zachodzące pod Antarktydą, o których nie mielibyśmy pojęcia, gdybyśmy nie dysponowali danymi satelitarnymi” – mówi Fricker.
„Zmagamy się z uzyskaniem dobrych prognoz dotyczących przyszłości Antarktydy, a instrumenty takie jak ICESat-2 pomagają nam prowadzić obserwacje na skalę procesu”.
Wyniki zostały opisane w Geophysical Research Letters.
Na podstawie: science