Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Ilościowy monitoring oraz obserwacje zmian lodowców południowego Spitsbergenu są przedmiotem prac trzech wypraw UŚ w 2022 roku w rejonie Polskiej Stacji Polarnej nad fiordem Hornsund (1. wyprawa pod koniec zimy w kwietniu, 2. zakończona właśnie ekspedycja w lecie oraz 3. zaplanowana na jesień wyprawa w połowie września). Czteroosobowy zespół w składzie: dr Michał Ciepły, prof. dr hab. Jacek Jania, mgr Aleksandra Osika i mgr Dawid Saferna powrócił z Arktyki szczęśliwie, z dużym zasobem nowych danych, które przybliżą nas do zrozumienia mechanizmu ewolucji lodowców pod wpływem ocieplania klimatu.

Warunki pogodowe na Svalbardzie latem, w przewadze, sprzyjały pracom terenowym, jednakże zanotowano wysokie jak na warunki arktyczne temperatury powietrza rzędu +10 oC, co przyśpiesza topnienie lodowców. Większa ilość wód rozporowych z powierzchni lodowców uchodzących do morza dociera do ich dna i przyśpiesza ruch mas lodowych. Ponadto stymuluje szybsze omywanie klifów lodowych przez cieplejsze wody morskie. Te procesy prowadzą do intensywniejszego cielenia – odłamywania się gór lodowych. Dla lepszego zrozumienia funkcjonowania strefy marginalnej lodowców rozpoczęto testowanie nowoczesnej automatycznej aparatury do ciągłego monitoringu natężenia przepływu potoków wód roztopowych z podłoża lodowców – radarowy czujnik prędkości wody powierzchniowej OTT SVR 100 (zakup ze środków Inicjatywy Doskonałości Badawczej UŚ).

Podczas wyprawy stwierdzono niezwykle intensywne zmniejszenie zasięgu lodowca Hansa (Hansbreen) w wyniku cielenia. Jest on obiektem stałego monitoringu badaczy z Uniwersytetu Śląskiego od 1982 roku. Intensywność „produkcji” gór lodowych należała do największej w całej historii obserwacji z wykorzystaniem metod geodezyjnych, fotogrametrycznych, a w ciągu ostatnich dwóch dekad także z pomocą automatycznych kamer fotograficznych (zdjęcia co 3 godziny). Stwierdzono również, że z 14 lodowców uchodzących wcześniej do wód fiordu Hornsund trzy „wycofały się” na ląd, a jeszcze jeden jest bliski utraty kontaktu z morzem. Oznacza to, że topnienie powierzchniowe mas lodowych, w połączeniu z większą utratą lodu w efekcie cielenia, prowadzi do dramatycznej transformacji środowiska polarnego. Mniejszy zasięg lodowców to szybsze nagrzewanie przez promienie słoneczne szerzej odsłoniętych skał i wód ich przedpola, a tym samym dodatkowe lokalne ocieplanie klimatu wzmacniające zmiany globalne. Prace te dofinansowane zostały w ramach konkursu „Widzialność centrów badawczych” Inicjatywy Doskonałości Badawczej oraz z Małych Projektów 2022 Instytutu Nauk o Ziemi.

Przewidywanie dalszych zmian bazuje na wspomnianych obserwacjach, ale także na odtwarzaniu środowiska badanego obszaru w niedawnej przeszłości geologicznej obejmującej ostatnie ok. 11 tys. lat (holocen), kiedy występowały okresy cieplejsze niż obecnie. Jest to przedmiot badań projektu finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki w ramach konkursu PRELUDIUM 20, kierowanego przez mgr Aleksandrę Osikę, doktorantkę Międzynarodowej Środowiskowej Szkoły Doktorskiej przy Centrum Studiów Polarnych. Wyniki tegorocznych badań potwierdziły, że lodowiec Hansa dotknął w przeszłości epizod przyśpieszonego ruchu, zwanego szarżą. Do tej pory uważany był za lodowiec „normalny”. Nowe dowody geomorfologiczne wskazują, że i ten lodowiec szarżował, prawdopodobnie w XIX wieku, pozostawiając charakterystyczne formy rzeźby terenu, silnie zatarte przez wtórne procesy fluwialne i stokowe. Ma to ogromne znaczenie dla zrozumienia mechanizmu zaniku zlodowacenia Svalbardu w ciepłych okresach holocenu i współcześnie. Za szybki ruch mas lodowych w czasie szarży odpowiadają niedostatecznie zbadane jeszcze warunki w podłożu lodowców, ale z całą pewnością również obfitość wód roztopowych na dnie, które redukują tarcie mas lodowych o skały podłoża. Zatem im cieplej, tym prawdopodobieństwo szarży wzrasta, o ile lodowiec dysponuje odpowiednimi zasobami lodu. Wtedy, paradoksalnie, zwiększa swój zasięg – awansuje. Jednakże intensywniej cieli się i szybciej topnieje. Potem następuje faza uspokojenia z bardzo powolnym ruchem i przewagą topnienia powierzchni. Kolejne szarże są mniejsze. Można w uproszczeniu napisać, że lodowce Arktyki umierają w konwulsjach szarży.

Te i inne badania stanowiły szczególnie ważne zadanie wyprawy, także jako rekonesans terenowy w celu przygotowania przyszłorocznych międzynarodowych warsztatów terenowych, realizowanych w ramach projektu „Interdisciplinary Polar Studies (IPS-2023) Modular Meeting: Arctic Amplification-Glaciers-Environment” pod kierunkiem dr Elżbiety Łepkowskiej, finansowanego z grantu „Doskonała nauka” Ministerstwa Edukacji i Nauki (DNK/SP/513817/2021).

Źródło: https://us.edu.pl/relacja-z-58-wyprawy-polarnej-us-na-spitsbergen/