Αυτή η ανάρτηση ιστολογίου εξετάζει λεπτομερώς πώς οι υψηλές θερμοκρασίες της θάλασσας και τα ωκεάνια ρεύματα στην περιοχή της Δυτικής Ανταρκτικής συγκεντρώνουν ζεστό νερό κάτω από μικρές παγοκρηπίδες, επιταχύνοντας την τήξη, και τι σημαίνει αυτό το φαινόμενο για τις αλλαγές στις παγοκρηπίδες σε ολόκληρη την Ανταρκτική.
Η Ανταρκτική ήπειρος περιέχει μια τεράστια ποσότητα πάγου, αρκετή για να αυξήσει την παγκόσμια στάθμη της θάλασσας κατά περίπου 57 μέτρα εάν έλιωνε εντελώς. Μεταξύ αυτών των πάγων, οι παγοκρηπίδες αναφέρονται σε δομές όπου το τεράστιο στρώμα πάγου που καλύπτει την ξηρά, πάχους αρκετών χιλιομέτρων, κινείται προς την ακτή υπό την επίδραση της βαρύτητας, με ένα μέρος του να εκτείνεται πάνω από την ξηρά και να επιπλέει στη θάλασσα. Περίπου το 75% της ακτογραμμής της Ανταρκτικής καλύπτεται από τέτοιες παγοκρηπίδες, με πάχος που ποικίλλει από 100 μέτρα έως 1,000 μέτρα ανάλογα με την περιοχή. Η μεταβαλλόμενη μάζα των παγοκρηπίδων με την πάροδο του χρόνου συνδέεται στενά με την υπερθέρμανση του πλανήτη και αντιμετωπίζεται ως βασικό στοιχείο στην έρευνα για την κλιματική αλλαγή. Μεταξύ των παραγόντων που προκαλούν απώλεια πάγου από τις παγοκρηπίδες, η ποσότητα του πάγου που σπάει ως παγόβουνα είναι σχετικά καλά παρατηρούμενη. Ωστόσο, τα δεδομένα για το πόσο πάγος λιώνει και εξαφανίζεται από την κάτω πλευρά της παγοκρηπίδας λόγω της επίδρασης του θερμού θαλασσινού νερού είναι εδώ και καιρό σπάνια. Αυτό συμβαίνει επειδή η κάτω πλευρά της παγοκρηπίδας είναι εξαιρετικά δύσκολη στην πρόσβαση. Πρόσφατα, οι αλλαγές στα μοτίβα ανέμου γύρω από την Ανταρκτική έχουν επιτρέψει σε θερμότερα βαθιά νερά να διεισδύσουν κάτω από τις παγοκρηπίδες, αυξάνοντας την ανάγκη για ακριβείς μετρήσεις αυτής της διαδικασίας. Το λιώσιμο στη βάση της υφαλοκρηπίδας επηρεάζει άμεσα την άνοδο της στάθμης της θάλασσας γύρω από την Ανταρκτική.
Η συνολική μάζα μιας παγοκρηπίδας καθορίζεται από τέσσερις παράγοντες. Πρώτον, η παροχή πάγου που ρέει από την ξηρά για να σχηματίσει την παγοκρηπίδα είναι ένας βασικός παράγοντας που αυξάνει τη μάζα της. Δεύτερον, η ποσότητα χιονιού που συσσωρεύεται στην επιφάνεια της παγοκρηπίδας συμβάλλει επίσης στην ανάπτυξή της. Αντίθετα, η ποσότητα πάγου που σπάει ως παγόβουνα και παρασύρεται στον ωκεανό μειώνει τη μάζα της παγοκρηπίδας. Ομοίως, η ποσότητα πάγου που λιώνει από τη βάση της παγοκρηπίδας λόγω της επίδρασης του θερμού θαλασσινού νερού προκαλεί επίσης τη μείωση της παγοκρηπίδας. Η συνολική μεταβολή στη μάζα της παγοκρηπίδας υπολογίζεται με βάση την αλληλεπίδραση αυτών των τεσσάρων παραγόντων. Μόνο πρόσφατα, με τη συσσώρευση δορυφορικών δεδομένων, κατέστη δυνατή η ακριβής ανάλυση αυτών των στοιχείων.
Η παροχή πάγου που ρέει από την ξηρά για να σχηματίσει την παγοκρηπίδα υπολογίζεται μετρώντας την ταχύτητα ροής του πάγου και το πάχος στο όριο όπου η παγοκρηπίδα συναντά την ξηρά. Η ταχύτητα ροής του πάγου μπορεί να υπολογιστεί με ακρίβεια εκατοστού συγκρίνοντας δύο εικόνες ραντάρ που λαμβάνονται από δορυφόρους σε τακτά χρονικά διαστήματα. Το πάχος του πάγου υπολογίζεται μετρώντας το ύψος του πάγου που επιπλέει στην επιφάνεια του νερού χρησιμοποιώντας δορυφορικά υψόμετρα, λαμβάνοντας στη συνέχεια υπόψη την άνωση που προκύπτει από τη διαφορά πυκνότητας μεταξύ πάγου και θαλασσινού νερού.
Η ποσότητα χιονιού που συσσωρεύεται στην παγοκρηπίδα υπολογίζεται συνδυάζοντας πυρήνες πάγου που λαμβάνονται μέσω γεωτρήσεων με μοντέλα πρόβλεψης κλίματος, επιτυγχάνοντας σχετικά υψηλή ακρίβεια. Η ποσότητα πάγου που χάνεται ως παγόβουνα μπορεί να μετρηθεί με βάση την επιφάνεια και το πάχος του παγόβουνου. Ωστόσο, στην πράξη, η παρακολούθηση είναι δύσκολη επειδή τα παγόβουνα κινούνται γρήγορα και λιώνουν γρήγορα στο θαλασσινό νερό, καθιστώντας την ακριβή ποσοτικοποίηση δύσκολη. Επομένως, για να διασφαλιστεί η μακροπρόθεσμη αξιοπιστία, οι ερευνητές υπολογίζουν έμμεσα την απώλεια μάζας από την αποκόλληση του παγόβουνου μετρώντας την ταχύτητα και το πάχος του πάγου σε μια γραμμή αναφοράς αρκετά χιλιόμετρα στην ενδοχώρα από την άκρη της παγοκρηπίδας. Οι αλλαγές στη συνολική επιφάνεια και το πάχος της παγοκρηπίδας χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό της συνολικής αύξησης ή μείωσης της μάζας της παγοκρηπίδας, η οποία επιτρέπει επίσης την εκτίμηση της ποσότητας του πάγου που λιώνει και εξαφανίζεται από τη βάση της παγοκρηπίδας.
Τα ερευνητικά ευρήματα δείχνουν ότι η ποσότητα πάγου που τροφοδοτήθηκε από την ξηρά σε ολόκληρη την παγοκρηπίδα της Ανταρκτικής σε διάστημα ενός έτους ήταν περίπου 2.049 τρισεκατομμύρια τόνοι, ενώ το χιόνι που συσσωρεύτηκε στην επιφάνεια της παγοκρηπίδας ανήλθε σε περίπου 444 δισεκατομμύρια τόνους. Αντίθετα, ο πάγος που χάθηκε καθώς τα παγόβουνα αποχωρίστηκαν από τις παγοκρηπίδες ανήλθε σε περίπου 1.321 τρισεκατομμύρια τόνους, ενώ ο πάγος που χάθηκε λόγω της τήξης στη βάση της παγοκρηπίδας, επηρεασμένος από το ζεστό θαλασσινό νερό, ήταν περίπου 1.454 τρισεκατομμύρια τόνοι. Τελικά, ολόκληρο το σύστημα παγοκρηπίδας της Ανταρκτικής παρουσίασε ετήσια απώλεια μάζας περίπου 282 δισεκατομμυρίων τόνων. Μεταξύ αυτών των απωλειών, η τήξη της βάσης της παγοκρηπίδας αντιπροσώπευε κατά μέσο όρο 52%, αλλά παρουσίασε σημαντική περιφερειακή διακύμανση, που κυμαινόταν από ένα ελάχιστο 10% έως ένα μέγιστο 90%.
Η ανάλυση που διαιρεί τα νερά της Ανταρκτικής σε τέσσερις ζώνες με βάση το γεωγραφικό μήκος αποκάλυψε ότι σε μικρές παγοκρηπίδες όπως η παγοκρηπίδα Pine Island και η παγοκρηπίδα Croz στην περιοχή της Δυτικής Ανταρκτικής, η τήξη της βάσης των παγοκρηπίδων αντιπροσώπευε κατά μέσο όρο 74%. Αντίθετα, άλλες περιοχές κυμαίνονταν γενικά γύρω στο 40%. Αξιοσημείωτα, η παγοκρηπίδα Filchner-Ronne (που εκτείνεται στη Βόρεια και Νοτιοδυτική Ανταρκτική) και η παγοκρηπίδα Ross (Νότια Ανταρκτική), οι οποίες μαζί παράγουν περίπου το ένα τρίτο όλων των παγόβουνων της Ανταρκτικής, έδειξαν πολύ χαμηλό ποσοστό τήξης του πυθμένα της παγοκρηπίδας, μόλις 17%.
Οι 10 μεγαλύτερες παγοκρηπίδες, οι οποίες καλύπτουν το 91% της επιφάνειας της παγοκρηπίδας της Ανταρκτικής, αντιπροσωπεύουν μόνο περίπου το ήμισυ του συνολικού όγκου τήξης πάγου στον πυθμένα της Ανταρκτικής. Το υπόλοιπο μισό συμβαίνει σε μικρές παγοκρηπίδες που καλύπτουν μόνο το 9% της συνολικής έκτασης. Αυτό το φαινόμενο προκύπτει επειδή οι μικρές παγοκρηπίδες συγκεντρώνονται στα σχετικά θερμότερα νερά της Δυτικής Ανταρκτικής Θάλασσας. Επομένως, η προσέγγιση που χρησιμοποιήθηκε σε προηγούμενες μελέτες - απλώς η παρέκταση δεδομένων που επικεντρώνονται σε μεγάλες παγοκρηπίδες αναλογικά προς την περιοχή - πιθανότατα υπερεκτίμησε σημαντικά τον συνολικό όγκο τήξης πάγου στον πυθμένα της Ανταρκτικής.
Εξετάζοντας τον όγκο τήξης του πυθμένα της παγοκρηπίδας ανά μονάδα επιφάνειας, ο μέσος όρος στην Ανταρκτική ήταν περίπου 0.81 μέτρα ετησίως. Ωστόσο, οι περιφερειακές διακυμάνσεις ήταν σημαντικές, κυμαινόμενες από 0.07 μέτρα έως ένα μέγιστο 15.96 μέτρα. Οι μικρές παγοκρηπίδες στη Δυτική Ανταρκτική εμφάνισαν πολύ υψηλούς ρυθμούς τήξης, ενώ οι μεγάλες παγοκρηπίδες σε άλλες περιοχές εμφάνισαν σχετικά χαμηλούς ρυθμούς. Αυτές οι διαφορές προκύπτουν από την πολύπλοκη αλληλεπίδραση της τοπογραφίας κάτω από τις παγοκρηπίδες και της δομής της θερμοκρασίας του θαλασσινού νερού. Η τήξη είναι ιδιαίτερα έντονη κάτω από τις παγοκρηπίδες κοντά στην ξηρά, ενώ η κατάψυξη του θαλασσινού νερού στην πραγματικότητα αυξάνεται με την απόσταση από την ξηρά. Αυτά τα ευρήματα επιβεβαιώνουν ότι η τήξη των υποπάγων στις παγοκρηπίδες της Ανταρκτικής ποικίλλει σημαντικά ανάλογα με τις τοπικές συνθήκες και το θαλάσσιο περιβάλλον, και ότι έχει καθοριστικό αντίκτυπο στην παγκόσμια άνοδο της στάθμης της θάλασσας και στο κλιματικό σύστημα.
