Ovaj blog post detaljno ispituje kako visoke temperature mora i oceanske struje u zapadnoantarktičkoj regiji koncentriraju toplu vodu ispod malih ledenih polica, ubrzavajući topljenje, i što ovaj fenomen znači za promjene ledenih polica diljem cijelog Antarktika.
Antarktički kontinent sadrži ogromnu količinu leda, dovoljnu da podigne globalnu razinu mora za otprilike 57 metara ako bi se potpuno otopio. Među tim ledom, ledene police odnose se na strukture gdje se masivni ledeni pokrov koji prekriva kopno, debeo nekoliko kilometara, pomiče prema obali pod utjecajem gravitacije, a dio se proteže preko kopna i pluta na moru. Otprilike 75% antarktičke obale prekriveno je takvim ledenim policama, debljine od 100 metara do 1,000 metara, ovisno o regiji. Promjena mase ledenih polica tijekom vremena usko je povezana s globalnim zagrijavanjem i tretira se kao ključni element u istraživanju klimatskih promjena. Među čimbenicima koji uzrokuju gubitak leda s ledenih polica, količina leda koji se odlama kao ledeni brijegovi relativno je dobro uočena. Međutim, podaci o tome koliko se leda topi i nestaje s donje strane ledene police zbog utjecaja tople morske vode dugo su bili oskudni. To je zato što je donja strana ledene police izuzetno teško dostupna. Nedavno su promjene u obrascima vjetra oko Antarktike omogućile da toplija duboka voda prodre ispod ledenih polica, povećavajući potrebu za točnim mjerenjima ovog procesa. Otapanje na dnu ledene police izravno utječe na porast razine mora oko Antarktike.
Ukupna masa ledene police određena je četirima čimbenicima. Prvo, zaliha leda koji teče s kopna i formira ledenu policu ključni je čimbenik povećanja njezine mase. Drugo, količina snijega koja se nakuplja na površini ledene police također doprinosi njezinom rastu. Suprotno tome, količina leda koja se odlama kao ledeni brijegovi i nosi se u ocean smanjuje masu ledene police. Slično tome, količina leda koja se topi od podnožja ledene police zbog utjecaja tople morske vode također uzrokuje smanjenje ledene police. Ukupna promjena mase ledene police izračunava se na temelju interakcije ova četiri čimbenika. Tek je nedavno, akumulacijom satelitskih podataka, postalo moguće precizno analizirati te elemente.
Količina leda koja teče s kopna i formira ledenu policu izračunava se mjerenjem brzine toka i debljine leda na granici gdje se ledena polica susreće s kopnom. Brzina toka leda može se izračunati s centimetarskom preciznošću usporedbom dviju radarskih slika snimljenih satelitima u redovitim vremenskim intervalima. Debljina leda izračunava se mjerenjem visine leda koji pluta na površini vode pomoću satelitskih visinomjera, a zatim uzimanjem u obzir uzgona koji proizlazi iz razlike u gustoći između leda i morske vode.
Količina snijega koja se nakuplja na ledenoj polici izračunava se kombiniranjem ledenih jezgri dobivenih bušenjem s modelima klimatskih predviđanja, čime se postiže relativno visoka točnost. Količina leda izgubljenog kao ledeni brijeg može se mjeriti na temelju površine i debljine ledenog brijega. Međutim, u praksi je praćenje teško jer se ledeni brijegovi brzo kreću i brzo tope u morskoj vodi, što otežava preciznu kvantifikaciju. Stoga, kako bi se osigurala dugoročna pouzdanost, istraživači neizravno izračunavaju gubitak mase od teljenja ledenog brijega mjerenjem brzine i debljine leda na referentnoj liniji nekoliko kilometara u unutrašnjosti od ruba ledenog brijega. Promjene u ukupnoj površini i debljini ledenog brijega koriste se za određivanje ukupnog povećanja ili smanjenja mase ledenog brijega, što također omogućuje procjenu količine topljenja i nestajanja leda s podnožja ledenog brijega.
Istraživački nalazi pokazuju da je količina leda dopremljena s kopna na cijelu antarktičku ledenu ploču tijekom jedne godine iznosila približno 2.049 bilijuna tona, dok je snijeg akumuliran na površini ledene police iznosio oko 444 milijarde tona. Suprotno tome, gubitak leda odvajanjem ledenih brijegova od ledenih polica iznosio je oko 1.321 bilijuna tona, dok je gubitak leda zbog topljenja u podnožju ledene police, pod utjecajem tople morske vode, iznosio približno 1.454 bilijuna tona. U konačnici, cijeli antarktički sustav ledene police doživio je godišnji gubitak mase od oko 282 milijarde tona. Među tim gubicima, topljenje podnožja ledene police činilo je prosječno 52%, ali je pokazalo značajne regionalne varijacije, u rasponu od minimalno 10% do maksimalno 90%.
Analiza koja dijeli antarktičke vode u četiri zone na temelju zemljopisne dužine otkrila je da je u malim ledenim policama poput ledene police Pine Island i ledene police Croz u zapadnoantarktičkoj regiji topljenje dna ledene police u prosjeku iznosilo 74%. Nasuprot tome, u drugim regijama općenito se kretalo oko 40%. Posebno je važno napomenuti da su ledena polica Filchner-Ronne (koja se proteže na sjeverni i jugozapadni Antarktik) i ledena polica Ross (južni Antarktik), koje zajedno proizvode oko trećinu svih antarktičkih ledenih brijegova, pokazale vrlo nizak udio topljenja dna ledene police, samo 17%.
Deset najvećih ledenih polica, koje pokrivaju 91% površine antarktičkih ledenih polica, čine samo oko polovicu ukupnog volumena topljenja dna antarktičkih ledenih polica. Preostala polovica javlja se na malim ledenim policama koje pokrivaju samo 9% ukupne površine. Ovaj fenomen nastaje jer su male ledene police koncentrirane u relativno toplijim vodama Zapadnog antarktičkog mora. Stoga je pristup korišten u prošlim studijama - jednostavna ekstrapolacija podataka usmjerenih na velike ledene police proporcionalno po površini - vjerojatno značajno precijenio ukupni volumen topljenja dna antarktičkih ledenih polica.
Ispitujući volumen topljenja dna ledenih polica po jedinici površine, antarktički prosjek iznosio je približno 0.81 metara godišnje. Međutim, regionalne varijacije bile su značajne, u rasponu od 0.07 metara do maksimalno 15.96 metara. Male ledene police na zapadnom Antarktiku pokazale su vrlo visoke stope topljenja, dok su velike ledene police u drugim regijama pokazale relativno niske stope. Ove razlike rezultat su složene interakcije topografije ispod ledenih polica i strukture temperature morske vode. Topljenje je posebno intenzivno ispod ledenih polica blizu kopna, dok se smrzavanje morske vode zapravo povećava s udaljenošću od kopna. Ovi nalazi potvrđuju da se topljenje ispod leda na antarktičkim ledenim policama značajno razlikuje ovisno o lokalnim uvjetima i morskom okolišu te da ima ključan utjecaj na globalni porast razine mora i klimatski sustav.
