Bekend als ‘Apocalypsgletsjer’, dat wil zeggen Thwaites-gletsjer op Antarctica is een van de snelst veranderende gletsjers op aarde, en de toekomstige evolutie ervan is een van de grootste onbekenden bij het voorspellen van de mondiale zeespiegelstijging.
De oostelijke ijskap van de Thwaites-gletsjer wordt aan het noordelijke uiteinde ondersteund door een zeebodemrug. De afgelopen twintig jaar zijn de scheuren stroomopwaarts van de gletsjer echter snel toegenomen, waardoor de structurele stabiliteit ervan is verzwakt. De nieuwe Studie door de International Thwaites Glacier Collaboration (ITGC) presenteert een gedetailleerd verslag van dit geleidelijke ineenstortingsproces.
Onderzoekers van het Centrum voor Aardobservaties en Wetenschappen van de Universiteit van Manitoba, Canada, analyseerden observatiegegevens van 2002 tot 2022 om de vorming en voortplanting van scheuren in de afschuifzone van de ijskap te volgen. Ze ontdekten dat naarmate de scheuren groter werden, de verbinding tussen de twee groter werd laagje ijs en de mid-oceanische ruggen verzwakken, waardoor de ijsstroom stroomopwaarts wordt versneld.
Scheuren in de ijskap zijn in twee fasen groter geworden
Uit het onderzoek bleek dat de verzwakking van de ijskap in vier verschillende fasen plaatsvond, waarbij de groei van scheuren in twee fasen plaatsvond. In de eerste fase verschenen lange scheuren langs de ijsstroom, die zich geleidelijk naar het oosten uitbreidden. Sommige zijn meer dan 8 km lang en strekken zich uit over de hele school. In de tweede fase verschijnen veel korte dwarsstroomscheuren, minder dan 2 km lang, waardoor de totale lengte van de scheuren wordt verdubbeld.
Uit satellietbeeldanalyse blijkt dat de totale lengte van de scheuren is toegenomen van ongeveer 165 km in 2002 tot ongeveer 336 km in 2021. Ondertussen is de gemiddelde lengte van elke scheur afgenomen van 3,2 km naar 1,5 km, met een aanzienlijke toename van het aantal kleine scheuren. Deze veranderingen weerspiegelen significante veranderingen in de spanningstoestand van de ijskap, dat wil zeggen de interactie van krachten binnen de structuur ervan.
Tussen 2002 en 2006 versnelde de ijskap terwijl deze werd getrokken door nabijgelegen snel bewegende stromingen, waardoor drukspanningen ontstonden op ankerpunten, die de laag aanvankelijk stabiliseerden. Na 2007 stortte de afschuifzone tussen de ijskap en de westelijke ijstong in. De spanning concentreert zich rond het verankeringspunt, waardoor er grote scheuren ontstaan.
Sinds 2017 dringen deze scheuren volledig door in de ijskap, waardoor de verbinding met de verankering wordt verbroken. Volgens onderzoekers gaat dit steeds sneller ijsstroom stroomopwaarts en van verankering een destabiliserende factor maken.
Feedbackloops vallen samen
Een van de belangrijkste bevindingen van dit onderzoek is het bestaan van een feedbacklus: scheuren versnellen de ijsstroom, en deze toename in snelheid veroorzaakt nieuwe scheuren. Dit proces werd duidelijk vastgelegd door GPS-apparaten die het team tussen 2020 en 2022 op de ijskap plaatste.
Tijdens de winter van 2020 was de opwaartse voortplanting van structurele veranderingen in de afschuifzone bijzonder zichtbaar. Deze veranderingen vonden plaats met een snelheid van ongeveer 55 kilometer per jaar binnen de ijsplaat, wat aangeeft dat structureel falen in de afschuifzone een directe impact had op de stroomopwaartse ijsstroom.
