Ogrzewanie oceaniczne wymusiło cofanie się Zachodnioantarktycznego Lodowca Kontynentalnego po ostatnim maksimum lodowym

Dlaczego ta pradawna historia lodu ma znaczenie dziś

Zachodnioantarktyczny Lodowiec Kontynentalny zawiera wystarczająco dużo zamarzniętej wody, by podnieść globalny poziom mórz o kilka metrów, a jego partie już się przerzedzają i cofają. To badanie cofa się o 18 000 lat, by zadać palące pytanie: gdy lód ostatnio kurczył się dramatycznie, co było prawdziwą przyczyną — cieplejsze powietrze z góry, czy cieplejsza woda oceaniczna od dołu? Czytając chemiczne wskazówki zamknięte w mule denowym, naukowcy wykazują, że główną siłą, która pociągnęła lód wstecz po ostatnim zlodowaceniu, było ciepło dostarczane przez ocean, a nie atmosfera. Ich odkrycia pomagają zrozumieć, jak dzisiejsze zmieniające się oceany mogą ukształtować przyszłe podnoszenie się poziomu morza.

Wydobywanie wskazówek klimatycznych z dna morskiego

Ponieważ mamy bezpośrednie pomiary temperatur oceanicznych w rejonie Zachodniej Antarktyki jedynie z ostatnich kilku dekad, zespół sięgnął po naturalne zapisy zakopane w osadach Morza Amundsena. Maleńkie organizmy bentosowe zwane foraminiferami wytwarzają skorupki, które wchłaniają magnez i węgiel w sposób zależny od warunków wodnych, w których żyją. Mierząc stosunki magnezu do wapnia i izotopy węgla w tych skorupkach z sześciu starannie datowanych rdzeni sedymentacyjnych, naukowcy odtworzyli zmiany warunków wód głębinowych na przestrzeni ostatnich 18 000 lat. Skupili się na obecności stosunkowo ciepłej, słonej Cyrkumpolarnej Wody Głębinowej w porównaniu z chłodniejszymi, słodszymi wodami powierzchniowymi pochodzącymi z obszaru antarktycznego na szelfie kontynentalnym.

Ciepła woda głębinowa i wielkie cofanie się lodu

Zapisy chemiczne pokazują, że od około 18 000 do 10 000 lat temu szelf kontynentalny Morza Amundsena był zalewany ciepłą wodą głębinową. W tym samym okresie dowody geologiczne wskazują, że linia odcinająca lód od dna — punkt, w którym lód unosi się z dna morskiego i zaczyna pływać — szybko cofała się z okolic krawędzi szelfu kontynentalnego aż do pozycji bliskiej współczesnej wzdłuż wybrzeża Marie Byrd Land. Bliskie zgranie czasowe utrzymującej się ciepłej wody głębinowej na szelfie i rozległego cofania się lodu silnie sugeruje związek przyczynowo-skutkowy: ciepło oceaniczne podkopywało pływające jęzory lodowe, zmniejszając ich efekt podpory i pozwalając lodowi wnętrza płynąć szybciej do morza.

Kiedy ocean się schłodził, lód ustabilizował się

Około 10 000 lat temu wody głębinowe na szelfie ochłodziły się i zaczęły nabierać cech wód powierzchniowych, co wskazuje na osłabienie dopływu ciepłej Cyrkumpolarnej Wody Głębinowej. Po tej zmianie nie ma dowodów na znaczące dalsze cofanie się linii odcinających w tej części regionu, mimo że temperatury powietrza nad Zachodnią Antarktyką wciąż rosły i osiągnęły ciepły okres środkowego holocenu między około 6000 a 3000 lat temu. Lodowce takie jak Thwaites i Pine Island, obecnie jedne z najszybciej zmieniających się na Ziemi, wydają się nie być znacząco mniejsze niż dziś w tym cieplejszym okresie. To rozbieżność — ocieplające się powietrze przy stosunkowo stabilnych krawędziach lodu — wskazuje, że to warunki oceaniczne, a nie sama temperatura powietrza, były kluczowym czynnikiem kontrolującym zachowanie się tej czapy lodowej.

Wiatry, prądy i przełączenie stanu oceanicznego

Badanie łączy te zmiany oceaniczne ze przesunięciami pasa silnych wiatrów zachodnich krążących wokół Oceanu Południowego, które kierują Prądem Okrężnym Antarktycznym. W czasie i tuż po ostatnim zlodowaceniu przesunięcie tych wiatrów w kierunku bieguna prawdopodobnie przybliżyło ciepły prąd do kontynentalnego stokui, ułatwiając dopływ ciepłej wody głębinowej do wąwozów przebiegających w poprzek dna morskiego w kierunku czoła lodu. Później, gdy wiatry przesunęły się w kierunku równika, dopływ ciepłej wody na szelf zmalał, a granica między ciepłymi a zimnymi wodami opadła głębiej. Ta głębsza "termoklina" zmniejszyła kontakt między ciepłą wodą a spodem pól lodowych, co pozwoliło im i wspierającemu je lądowemu lodowi ustabilizować się mimo ciągłego ocieplania atmosferycznego.

Co to oznacza dla naszych przyszłych mórz

Pokazując, że przeszłe epizody masywnego cofania się lodu w Zachodniej Antarktyce zgrupowały się w czasie z okresami, gdy ciepła głęboka woda zalewała szelf kontynentalny, podczas gdy okresy chłodniejszej wody głębinowej zbiegły się ze stabilnością, ta praca podkreśla, jak czuła jest ta czapa lodowa na ciepło oceaniczne. Modele klimatyczne przewidują, że przy utrzymujących się emisjach gazów cieplarnianych południowohemiteryczne wiatry zachodnie i Prąd Okrężny Antarktyczny będą nadal przesuwać się w stronę bieguna i wzmacniać się, sprzyjając ponownemu i trwałemu dopływowi ciepłej wody głębinowej do podbrzusza czapy lodowej. Biorąc pod uwagę, że kluczowe lodowce Zachodniej Antarktyki leżą na podłożu pogłębiającym się w kierunku lądu, to napędzane przez ocean topnienie może sprowokować dalsze szybkie i potencjalnie nieodwracalne cofanie się, utrwalając długoterminowy wzrost poziomu morza, na który muszą się przygotować społeczności przybrzeżne na całym świecie.

Cytowanie: Mawbey, E.M., Smith, J.A., Hillenbrand, CD. et al. Ocean heat forced West Antarctic Ice Sheet retreat after the Last Glacial Maximum. Nat Commun 17, 2079 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68949-5

Słowa kluczowe: Zachodnioantarktyczny Lodowiec Kontynentalny, ciepło oceaniczne, podnoszenie się poziomu morza, Cyrkumpolarny Wodny Głębinowy, paleoklima