Antarktidoje po ledu dingo robotas: ką jis spėjo užfiksuoti, pribloškė mokslininkus

2024 m. sausį Vakarų Antarktidoje, po Dotsono šelfiniu ledynu, dingo autonominis nepilotuojamas povandeninis aparatas „Ran“. Jis prapuolė vykdydamas planinę mokslinę misiją – prieš nutrūkstant ryšiui robotas spėjo užfiksuoti anksčiau neregėtas ir neužfiksuotas struktūras apatinėje ledo paviršiaus dalyje.

„Ran“ buvo sukurtas Švedijoje ir dirbo pagal Tarptautinę Tveitso ledyno bendradarbiavimo programą – tai bendra JAV ir Jungtinės Karalystės iniciatyva, skirta Vakarų Antarktidos ledynyno skydui tirti. Šis regionas laikomas vienu svarbiausių vertinant globalų jūros lygio kilimą ir ledo masių stabilumą.

Misijos metu aparatas leidosi į 24 valandų trukmės panėrimą po storu šelfinio ledo sluoksniu. Dėl didžiulio ledo storio realaus laiko sekimas buvo neįmanomas – mokslininkai laukė numatyto sugrįžimo signalo, tačiau šis taip ir nepasirodė. Vėlesnės akustinės paieškos rezultatų nedavė. Būdama atsakinga už misiją, Britų Antarkties tarnyba oficialiai patvirtino aparato praradimą. Tiksli „Ran“ buvimo vieta iki šiol nežinoma.

Prieš dingimą robotas tyrinėjo poledinę ertmę po Dotsono ledynu ir užfiksavo dar neaprašytas ledo pagrindo formas. Aparatas aptiko sudėtingus, raštuotus, tarsi išraižytus darinius, kurie neatitinka dabar naudojamų ledo tirpsmo ir ledo–vandenyno sąveikos modelių. Ši zona yra ypač svarbi, nes būtent čia ledynas intensyviai sąveikauja su šilta, modifikuota cirkumpoliarine gilumine srove, kuri pagreitina ledo tirpsmą iš apačios.

Duomenys iš ankstesnių tyrimų

Per ankstesnę 27 dienų ekspediciją 2022 m. „Ran“ buvo išsamiai ištyręs apie 140 kvadratinių kilometrų Dotsono poledinės ertmės. Skriedamas maždaug 50 m atstumu nuo ledo pagrindo ir naudodamas daugiaplotį echolotą, aparatas sudarė detalius dugno ir ledo sandūros žemėlapius: užfiksavo plokščias terasas, gilius tirpsmo kanalus ir intensyvios erozijos zonas.

Centrinėje ir rytinėje ertmės dalyse buvo aptiktos laiptuotos terasos su stačiomis vertikaliomis briaunomis. Vakarinėje dalyje echoloto duomenys rodė labiau išlygintas struktūras ir ryškius erozijos pėdsakus, susijusius su greitesniais vandens srautais.

Okeanografiniai matavimai patvirtino, kad modifikuota cirkumpoliarinė giluminė srovė prasiskverbia į ertmę po šelfiniu ledu ir skirtingose vietose labai nevienodai veikia tirpsmo greitį. Šiltesnis, druskingesnis vanduo apsupa ledo pagrindą ir kai kuriose zonose sukuria tarsi „poledinius kanalus“, kur tirpimas vyksta intensyviau.

Echolotas taip pat užfiksavo įtrūkimus, kertančius visą šelfinio ledo storį ir platėjančius žemiau. Dalies šių plyšių egzistavimas žinomas dar nuo 10-ojo dešimtmečio palydovinių nuotraukų, tačiau „Ran“ pateikė kur kas detalesnį jų gylio ir formos vaizdą.

Vienas iš reikšmingiausių atradimų – iki tol po Antarktidos šelfiniais ledynais neregėto tipo dariniai: pailgos, lašo formos įdubos, kurių ilgis siekia nuo 20 iki 300 metrų, o gylis – iki 50 metrų. Manoma, kad jų forma ir orientacija susijusi su sukamaisiais procesais ribiniame vandenyno srautų sluoksnyje, atitinkančiais vadinamąją Ekmano dinamiką, kai vėjo ir Žemės sukimosi poveikis keičia vandens judėjimo kryptį ir sūkurių struktūrą.

Matavimai parodė, kad Dotsono šelfinio ledo tirpimas iš apačios yra labai netolygus. Terasų, kanalų ir erozijos zonų pasiskirstymas sutampa su pagrindiniais vandenyno srautų krypties keliais ir senomis ledo įtrūkimo linijomis. Kai kuriose vietose ledo tirpsmo greitis siekia iki 15 metrų per metus.

Skaičiuojama, kad 1979–2017 m. laikotarpiu Dotsono ledynas prisidėjo maždaug 0,02 colio (apie 0,5 mm) prie pasaulinio jūros lygio kilimo. Nuo 2000-ųjų pradžios jis neteko beveik 390 gigatonų ledo. Šiuos įverčius patvirtina palydovinė altimetrija, išsamūs okeanografiniai stebėjimai ir ledo srauto dinamikos modeliavimas.

Dėl „Ran“ praradimo mokslininkai buvo priversti stabdyti tolesnius poledinius tyrimus Amuntseno jūroje – regione, kuris laikomas kertiniu vertinant viso Vakarų Antarktidos ledynyno skydų stabilumą ir ilgalaikį jo indėlį į globalų jūros lygio kilimą.

Mokslininkai tikisi, kad iki dingimo surinkti „Ran“ duomenys leis geriau suprasti neįprastus „raštus“ ant ledo pagrindo ir patikslinti tirpsmo modelius. Tai būtina norint tiksliau prognozuoti Antarktidos ledo dangos ateities pokyčius ir galimą įtaką pasauliniam jūros lygiui.

Anksčiau Antarktidoje taip pat buvo rasta beveik prieš 50 metų sudužusio lėktuvo nuolaužų fragmentų – tai dar kartą primena, kokia atšiauri, pavojinga ir kartu moksliškai neįkainojama yra ši žemyno dalis.