Ispod goleme, naizgled nepomične ledene kape Antarktike, skriva se dinamičan i složen svijet o kojem čovječanstvo zna iznenađujuće malo. Duboko pod kilometrima leda, u vječnoj tami, nalazi se prostrana mreža rijeka i jezera koja igra ključnu ulogu u stabilnosti cijelog kontinenta, a time i u budućnosti globalne razine mora. Nedavna otkrića, omogućena naprednom satelitskom tehnologijom, bacila su novo svjetlo na ovaj skriveni vodeni sustav, otkrivajući da je on daleko aktivniji i složeniji nego što se dosad pretpostavljalo. U srcu ovog proboja nalazi se identifikacija čak 85 do sada nepoznatih subglacijalnih jezera, čime se broj poznatih aktivnih vodenih tijela ispod antarktičkog leda povećao za više od pedeset posto.

Satelitsko oko koje prodire kroz led

Ovo revolucionarno otkriće ne bi bilo moguće bez neumornog rada satelita CryoSat Europske svemirske agencije (ESA). Lansiran 2010. godine, CryoSat je osmišljen s jednim primarnim ciljem: precizno mjerenje debljine polarnog morskog leda i praćenje promjena u visini ledenih pokrova na Grenlandu i Antarktici. Njegov ključni instrument, radarski visinomjer, sposoban je detektirati i najmanje, suptilne varijacije u visini ledene površine. Upravo je ta sposobnost omogućila znanstvenicima da "vide" što se događa kilometrima ispod. Naime, kada se subglacijalno jezero puni vodom, ledena površina iznad njega blago se uzdiže, ponekad tek za nekoliko metara. Kada se jezero prazni, površina se spušta. Analizirajući podatke prikupljene tijekom čitavog desetljeća, od 2010. do 2020. godine, istraživači su uspjeli stvoriti detaljnu mapu ovih ciklusa punjenja i pražnjenja, otkrivajući lokacije jezera koja su dosad bila potpuno nevidljiva.

Zahvaljujući ovom desetljetnom nizu podataka, znanstvenici su uspjeli identificirati 12 potpunih ciklusa punjenja i pražnjenja, čime se ukupan broj zabilježenih takvih događaja u svijetu popeo na 48. To je značajan napredak u razumijevanju procesa koji su, zbog svoje nepristupačnosti, izuzetno teški za promatranje. Kako je pojasnila Sally Wilson, doktorandica na Sveučilištu u Leedsu i vodeća autorica studije objavljene u prestižnom časopisu Nature Communications, znanje o subglacijalnim jezerima i protoku vode ispod leda bilo je vrlo ograničeno upravo zato što su skrivena ispod stotina, pa i tisuća metara leda. Promatranje ovih događaja u takvim uvjetima predstavlja ogroman znanstveni izazov.

Proširena mapa skrivenog vodenog svijeta

Otkrićem 85 novih jezera, ukupan broj poznatih aktivnih subglacijalnih vodenih tijela na Antarktici narastao je na 231. No, značaj studije nadilazi puko brojanje. Istraživanje je također otkrilo nove, do sada nepoznate putove odvodnje ispod ledenog pokrivača, uključujući i pet međusobno povezanih mreža subglacijalnih jezera. Ovo sugerira postojanje složenog "vodovodnog sustava" koji transportira ogromne količine vode ispod leda, utječući na dinamiku cijelog ledenog pokrivača.

Profesorica Anna Hogg sa Sveučilišta u Leedsu, koautorica studije, istaknula je fascinantnu spoznaju da se područja subglacijalnih jezera mogu mijenjati tijekom različitih ciklusa punjenja i pražnjenja. "To pokazuje da je subglacijalna hidrologija Antarktike mnogo dinamičnija nego što se prije mislilo, stoga moramo nastaviti pratiti ova jezera dok se razvijaju u budućnosti," naglasila je. Ova dinamika ključna je za razumijevanje kako se ledeni pokrivač ponaša i kako će reagirati na daljnje klimatske promjene.

Kako nastaju i zašto su važna subglacijalna jezera?

Subglacijalna otopljena voda nastaje kombinacijom dva procesa: geotermalne topline koja zrači iz Zemljine unutrašnjosti i topline stvorene trenjem dok se masivni ledenjaci polako kreću preko stjenovite podloge. Ova voda može se nakupljati u udubljenjima u stijenama, formirajući jezera koja se povremeno prazne. Protok te vode ima iznimno važnu posljedicu: djeluje kao lubrikant, smanjujući trenje između leda i stijene na kojoj leži. Smanjeno trenje omogućuje brže klizanje leda prema oceanu, čime se ubrzava proces gubitka ledene mase s kontinenta i izravno doprinosi porastu globalne razine mora.

Međutim, nisu sva subglacijalna jezera aktivna. Mnoga se smatraju stabilnima jer se ne zna da se pune ili prazne. Najveće poznato subglacijalno jezero na svijetu je jezero Vostok, smješteno ispod gotovo četiri kilometra leda u istočnoj Antarktici. Procjenjuje se da sadrži između 5.000 i 65.000 kubičnih kilometara vode, što je dovoljno da se Veliki kanjon napuni i prelije za najmanje 25%. Iako se Vostok smatra stabilnim, njegovo eventualno pražnjenje imalo bi kataklizmičke posljedice na stabilnost antarktičkog ledenog pokrivača, cirkulaciju okolnog oceana, morske ekosustave i, naravno, globalnu razinu mora. Ono služi kao snažan podsjetnik na goleme sile koje djeluju ispod leda.

Karika koja nedostaje u klimatskim modelima

Jedan od najvažnijih doprinosa ovog istraživanja leži u njegovoj primjeni na klimatsko modeliranje. Postojeći numerički modeli koji se koriste za projekciju doprinosa čitavih ledenih pokrova porastu razine mora često ne uključuju subglacijalnu hidrologiju. Jednostavno rečeno, složeni vodeni sustav ispod leda predstavlja "kariku koja nedostaje" u našim predviđanjima budućnosti.

Sally Wilson objašnjava: "Mapiranjem gdje i kada su ta jezera aktivna, možemo početi kvantificirati njihov utjecaj na dinamiku leda i poboljšati projekcije budućeg porasta razine mora." Novi skupovi podataka o lokacijama, opsegu i vremenskim serijama promjena subglacijalnih jezera bit će neprocjenjivi za razvoj sofisticiranijih modela koji točnije odražavaju stvarne procese. Martin Wearing, koordinator Klastera za polarnu znanost pri ESA-i, potvrdio je važnost misije CryoSat, ističući kako ona iznova dokazuje svoju ključnu ulogu u poboljšanju našeg razumijevanja polarnih regija. Što više znamo o složenim procesima koji utječu na antarktički ledeni pokrivač, uključujući protok otopljene vode na njegovoj bazi, to ćemo moći točnije predvidjeti razmjere budućeg porasta razine mora – informacije od vitalne važnosti za cijelo čovječanstvo.