Bekend als de ‘Doomsday Glacier’, de Thwaites-gletsjer op Antarctica is een van de snelst veranderende gletsjers op aarde, en de toekomstige evolutie ervan is een van de grootste onbekenden als het gaat om het voorspellen van de mondiale zeespiegelstijging.
De oostelijke ijsplaat van de Thwaites-gletsjer wordt aan het noordelijke uiteinde ondersteund door een rand van de oceaanbodem. De afgelopen twintig jaar zijn de scheuren in de bovenloop van de gletsjer echter snel toegenomen, waardoor de structurele stabiliteit ervan is verzwakt. Een nieuwe studie door de International Thwaites Glacier Collaboration (ITGC) presenteert een gedetailleerd verslag van dit geleidelijke ineenstortingsproces.
Onderzoekers van het Center for Earth Observation and Science van de Universiteit van Manitoba, Canada, analyseerden observatiegegevens van 2002 tot 2022 om de vorming en voortplanting van scheuren in de afschuifzone van de ijsplaten te volgen. Ze ontdekten dat naarmate de scheuren groter werden, de verbinding tussen de ijsplaat en de mid-oceanische rug verzwakte, waardoor de stroomopwaartse ijsstroom versnelde.
De scheur in het ijsplateau wordt in twee fasen groter
Uit het onderzoek blijkt dat de verzwakking van de ijsplaat in vier verschillende fasen plaatsvond, waarbij de groei van scheuren in twee fasen plaatsvond. In de eerste fase verschenen er lange scheuren langs de ijsstroom, die zich geleidelijk naar het oosten uitstrekten. Sommige waren meer dan 8 km lang en besloegen het hele plat. In de tweede fase ontstonden talrijke korte dwarsstroomscheuren van minder dan 2 km lang, waardoor de totale lengte van de scheuren verdubbelde.
Analyse van satellietbeelden toonde aan dat de totale lengte van de scheuren toenam van ongeveer 165 km in 2002 tot ongeveer 336 km in 2021. Ondertussen nam de gemiddelde lengte van elke scheur af van 3,2 km naar 1,5 km, met een opmerkelijke toename van kleine scheuren. Deze veranderingen weerspiegelen een significante verschuiving in de spanningstoestand van de ijsplaat, dat wil zeggen in de interactie van krachten binnen de structuur ervan.
Tussen 2002 en 2006 versnelde de ijsplaat toen deze werd getrokken door nabijgelegen snel bewegende stromingen, waardoor drukspanning op het ankerpunt ontstond, waardoor de plaat aanvankelijk werd gestabiliseerd. Na 2007 stortte de schuifzone tussen het plateau en de westelijke ijstong in. De spanning concentreerde zich rond het verankeringspunt, waardoor grote scheuren ontstonden.
Sinds 2017 zijn deze scheuren volledig doorgedrongen in de ijsplaat, waardoor de verbinding met de verankering is verbroken. Volgens onderzoekers is dit versneld de stroomopwaartse ijsstroom en maakte van de verankering een destabiliserende factor.
Feedbacklus samenvouwen
Een van de belangrijkste bevindingen van het onderzoek is het bestaan van een feedbacklus: scheuren versnellen de ijsstroom, en op zijn beurt genereert deze verhoogde snelheid nieuwe scheuren. Dit proces werd duidelijk vastgelegd door de GPS-apparaten die het team tussen 2020 en 2022 op de ijsplaat heeft ingezet.
Tijdens de winter van 2020 was de opwaartse voortplanting van structurele veranderingen in de afschuifzone bijzonder duidelijk. Deze veranderingen vorderden met een snelheid van ongeveer 55 kilometer per jaar binnen de ijsplaat, wat aantoont dat structurele instorting in de afschuifzone een directe invloed heeft op de stroomopwaartse ijsstroom.
