Βαθιές κοιλάδες θαμμένες κάτω από τον πυθμένα της Βόρειας Θάλασσας αποκαλύπτουν πώς τα αρχαία στρώματα πάγου, τα οποία κάλυπταν το Ηνωμένο Βασίλειο και την Ευρώπη, απέβαλαν νερό εμποδίζοντας την ίδια τους την κατάρρευση.
Τα αποτελέσματα μίας πρόσφατα δημοσιευμένης μελέτης εξέπληξαν ακόμα και την ίδια την ερευνητική ομάδα, καθώς δείχνουν ότι οι κοιλάδες χρειάστηκαν μόλις μερικές εκατοντάδες χρόνια για να σχηματιστούν, καθώς μετέφεραν τεράστιες ποσότητες νερού από τήξη, από το κάτω μέρος των πάγων προς την θάλασσα.
Αυτή η νέα κατανόηση της περιόδου κατά την οποία έλιωσαν τα τεράστια φύλλα πάγου πριν από 20.000 χρόνια μας δίνει μια εικόνα για το πως μπορεί να ανταποκριθούν οι παγετώνες στην υπερθέρμανση του κλίματος σήμερα. Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Quaternary Science Reviews.
Οι κοιλάδες-σήραγγες είναι τεράστια κανάλια, που κάποιες φορές φτάνουν σε μήκος τα 150 χιλιόμετρα, σε πλάτος τα 6 χιλιόμετρα και σε βάθος τα 500 μέτρα (με καθεμία να είναι αρκετές φορές μεγαλύτερη από την λίμνη Λοχ Νες), τα οποία αποστραγγίζουν το νερό από το κάτω μέρος των στρωμάτων πάγου που λιώνουν. Υπάρχουν χιλιάδες τέτοιες κοιλάδες, θαμμένες κάτω από τον πυθμένα της Βόρειας Θάλασσας, που μαρτυρούν το λιώσιμο των στρωμάτων πάγου που έχουν καλύψει το Ηνωμένο Βασίλειο και τη Δυτική Ευρώπη τα τελευταία δύο εκατομμύρια χρόνια.
Ο κύριος συγγραφέας της μελέτης James Kirkham, από την “British Antarctic Survey” (BAS) και το University of Cambridge, λέει “Είναι μια συναρπαστική ανακάλυψη. Γνωρίζουμε ότι αυτές οι θεαματικές κοιλάδες σμιλεύονται κατά τη διάρκεια του επιθανάτιου ρόγχου των στρωμάτων πάγου. Χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό υπερσύγχρονων τεχνικών υποεπιφανειακής απεικόνισης και ένα μοντέλο υπολογιστή, μάθαμε ότι οι κοιλάδες-σήραγγες μπορούν να διαβρωθούν γρήγορα, κάτω από τα στρώματα πάγου που αντιμετωπίζουν υπερβολική ζέστη».
Η ομάδα ανέλυσε «εκπληκτικά λεπτομερείς» εικόνες σεισμικής απεικόνισης, οι οποίες παρέχουν μια τριδιάστατη σάρωση των θαμμένων στρωμάτων της Γης. Χρησιμοποιώντας τα στοιχεία που ανακαλύφθηκαν μέσα στις κοιλάδες, οι συγγραφείς πραγματοποίησαν μια σειρά πειραμάτων μοντελοποίησης μέσω υπολογιστή για να προσομοιώσουν την ανάπτυξη των κοιλάδων και να ελέγξουν το πόσο γρήγορα σχηματίστηκαν ενόσω έλιωνε το τελευταίο στρώμα πάγου που κάλυπτε το Ηνωμένο Βασίλειο, στο τέλος της πιο πρόσφατης εποχής των παγετώνων πριν από 20.000 χρόνια.
Η έρευνα υποδηλώνει πως σε γεωλογικό χρόνο η διαδικασία είναι γρήγορη, με το λιώσιμο των πάγων να σχηματίζει γιγάντιες κοιλάδες-σήραγγες εντός μερικών εκατοντάδων ετών, αποβάλλοντας το νερό, το οποίο -διαφορετικά- θα μπορούσε να επιταχύνει τον ρυθμό της απώλειας πάγου.
Γενικά, η αποστράγγιση του νερού κάτω από τα φύλλα πάγου πιστεύεται ότι σταθεροποιεί τη ροή του πάγου, μια διαδικασία που θα μπορούσε δυνητικά να αποτρέψει την κατάρρευση των σύγχρονων στρωμάτων πάγου σε ένα θερμαινόμενο κλίμα. Μελετώντας, όμως, τις λεπτομερείς σεισμικές σαρώσεις, οι συγγραφείς άρχισαν να βρίσκουν υπογραφές που είναι ενδεικτικές τόσο μίας στάσιμης κατάστασης του πάγου μέσα στις κοιλάδες όσο και μίας ταχείας κίνησης μέσα σε αυτές, γεγονός το οποίο περιπλέκει την εικόνα του πώς μπορούν, αυτά τα ταχέως σχηματιζόμενα κανάλια, να επηρεάσουν τη μελλοντική συμπεριφορά των φύλλων πάγου.
Το σίγουρο είναι πως ο εκπληκτικά γρήγορος ρυθμός με τον οποίο σχηματίζονται αυτές οι σήραγγες σημαίνει ότι οι επιστήμονες πρέπει να αρχίσουν να εξετάζουν την επίδρασή τους σε μοντέλα για το πώς θα εξελιχθούν τα σημερινά στρώματα πάγου μέσα στις επόμενες δεκαετίες και αιώνες.
Δεν υπάρχουν σύγχρονα ανάλογα για αυτή την ταχεία διαδικασία, όμως οι αρχαίες κοιλάδες αυτές -που τώρα βρίσκονται θαμμένες εκατοντάδες μέτρα κάτω από τις λάσπες του πυθμένα της Βόρειας Θάλασσας- μαρτυρούν έναν μηχανισμό για το πώς τα φύλλα πάγου αντιδρούν στην υπερβολική ζέστη, ο οποίος απουσιάζει από τα σημερινά μοντέλα φύλλων πάγου. Αυτά τα μοντέλα επί του παρόντος δεν λαμβάνουν υπόψη τις διαδικασίες της λεπτής-κλίμακας αποστράγγισης υδάτων, παρά το ότι φαίνεται πως αυτές αποτελούν σημαντικό παράγοντα για τον μελλοντικό ρυθμό της απώλειας πάγου και, ουσιαστικά, την άνοδο της στάθμης της θάλασσας.
“Η ταχύτητα με την οποία μπορούν να σχηματιστούν αυτά τα γιγάντια κανάλια σημαίνει ότι αποτελούν έναν σημαντικό, αλλά αγνοημένο επί του παρόντος, μηχανισμό που ενδεχομένως να μπορεί να βοηθήσει στη σταθεροποίηση των φύλλων πάγου σε έναν κόσμο που θερμαίνεται. Καθώς η κλιματική αλλαγή συνεχίζει να οδηγεί σε ολοένα αυξανόμενους ρυθμούς υποχώρησης των σύγχρονων στρωμάτων πάγου της Γροιλανδίας και της Ανταρκτικής, τα αποτελέσματά μας καλούν για ανανεωμένη έρευνα σχετικά με το πώς οι κοιλάδες-σήραγγες μπορεί να επηρεάσουν την σταθεροποίηση των σύγχρονων απωλειών πάγου και, επομένως, την άνοδο της στάθμης της θάλασσας, εάν ενεργοποιηθούν κάτω από τα στρώματα πάγου της Γης στο μέλλον», λέει ο James Kirkham.
Η Δρ Kelly Hogan, συν-συγγραφέας και γεωφυσικός στο BAS, λέει: “Παρατηρούμε αυτά τα τεράστια κανάλια, σε περιοχές που ήταν καλυμμένες από στρώματα πάγου στο παρελθόν, για περισσότερο από έναν αιώνα, χωρίς όμως να καταλάβουμε το πώς σχηματίστηκαν. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν, για πρώτη φορά, ότι ο πιο σημαντικός μηχανισμός είναι πιθανά η καλοκαιρινή τήξη που λαμβάνει χώρα στην επιφάνεια του πάγου, το νερό της οποίας βρίσκει τον δρόμο του προς τον πυθμένα μέσα από ρωγμές ή αγωγούς που μοιάζουν με καμινάδες, και στη συνέχεια ρέει, υπό την πίεση του φύλλου πάγου, χαράσσοντας τα κανάλια.»
“Η επιφανειακή τήξη είναι ήδη εξαιρετικά σημαντική για το φύλλο πάγου της Γροιλανδίας σήμερα, και αυτή η μεταφορά του νερού μέσα από το σύστημα θα συνεχίσει να αυξάνεται καθώς θερμαίνεται το κλίμα μας. Το κρίσιμο ερώτημα, τώρα, είναι αν αυτή η “επιπλέον” ροή νερού στα κανάλια θα προκαλέσει επιτάχυσνη ή επιβράδυνση της ροής των φύλλων πάγου προς την θάλασσα.»
Η εργασία υπογραμμίζει μια -παραβλεφθείσα επί του παρόντος- διαδικασία, η οποία μπορεί τάχιστα να ενεργοποιηθεί κάτω από τα φύλλα πάγου που λιώνουν. Το αν θα οδηγήσει, η δράση αυτών των καναλιών, σε σταθεροποίηση ή σε αποσταθεροποίηση των σύγχρονων στρωμάτων πάγου της Γης, σε έναν κόσμο που θερμαίνεται, παραμένει ένα σημαντικό και ανοιχτό ερώτημα.
Παραπομπές: James D. Kirkham et al, Tunnel valley formation beneath deglaciating mid-latitude ice sheets: Observations and modelling, Quaternary Science Reviews (2022).
Πηγές: https://phys.org/ https://www.bas.ac.uk/
