Derretimento heterogêneo perto da linha de aterramento da geleira Thwaites

Nature volume 614, páginas 471–478 (2023)Citar este artigo

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A geleira Thwaites representa 15% da descarga de gelo do manto de gelo da Antártica Ocidental e influencia uma bacia hidrográfica mais ampla1,2,3. Por estar aterrado abaixo do nível do mar4,5, acredita-se que a geleira Thwaites seja suscetível a um recuo descontrolado desencadeado na linha de aterramento (GL) na qual a geleira atinge o oceano6,7. A aceleração recente do fluxo de gelo2,8 e o recuo da frente de gelo8,9,10 e GL11,12 indicam que a perda de gelo continuará. Os impactos relativos dos mecanismos subjacentes ao recuo recente são, no entanto, incertos. Aqui mostramos o recuo sustentado do GL de pelo menos 2011 a 2020 e resolvemos os mecanismos de derretimento da plataforma de gelo na escala submétrica. Nossas conclusões são baseadas em observações da plataforma de gelo oriental de Thwaites (TEIS) de um veículo subaquático, estendendo-se do GL a 3 km em direção ao oceano e da interface gelo-oceano até o fundo do mar. Essas observações mostram uma base de gelo áspera acima de um fundo do mar inclinando-se para cima em direção ao GL e uma cavidade oceânica na qual a água mais quente excede 2 °C acima do ponto de congelamento. Os dados mais próximos da base de gelo mostram que o derretimento acentuado ocorre ao longo de superfícies inclinadas que se iniciam perto do GL e evoluem para terraços íngremes. Esse derretimento pronunciado ao longo das faces íngremes do gelo, inclusive em fendas, produz estratificação que suprime o derretimento ao longo das interfaces planas. Esses dados indicam que o derretimento dependente da inclinação esculpe a base de gelo e atua como uma importante resposta ao aquecimento dos oceanos.

O oceano offshore e as condições atmosféricas forçam as águas quentes circumpolares profundas (CDW) na plataforma continental do Mar de Amundsen13,14, onde contribuem para a perda de gelo e recuo do GL das geleiras que drenam este setor do manto de gelo da Antártica Ocidental, incluindo a geleira Thwaites11. A Geleira Thwaites estende-se em direção ao mar a partir da Costa Walgreen, formando a Thwaites Glacier Tongue (TGT) a oeste e o TEIS que repousa sobre um proeminente ponto de fixação do fundo do mar (Fig. 1a). O CDW quente flui em direção à geleira ao longo da costa e através dos canais do fundo do mar15,16,17, onde provoca o derretimento. O leito abaixo do gelo aterrado a montante se aprofunda até um máximo de 2.300 m abaixo do nível do mar4,5, tornando-o suscetível a recuo em larga escala devido ao degelo causado pelo oceano7. O colapso da geleira Thwaites, que representa mais de meio metro do potencial global de aumento do nível do mar, também pode desestabilizar as geleiras vizinhas que representam mais 3 m de aumento futuro do nível do mar4.

a, Posições GL históricas (linhas/zonas coloridas após a ref. 12) demonstram notável recuo GL nas últimas duas décadas (mapa QGIS: Landsat 8, 15 m pixel-1, banda 8 imagem LC08_L1GT_003113_20200131_20200211_01_T2_B8, 31 de janeiro de 2020; a caixa vermelha denota região de estudo). b,c, A água quente é entregue perto da base de gelo (regiões cinzas superiores), mostradas pelos contornos da condução térmica (graus acima do ponto de congelamento in situ). Os perfis de elevação do gelo (linha preta) e do fundo do mar (regiões marrons) são medidos por altimetria ascendente e descendente do Icefin, que comparam com a batimetria do mapeamento e do sonar avançado (Fig. 2). Os pequenos círculos denotam a trilha Icefin, ao longo de dois transectos que se aproximam do GL, T1 (vermelho) e T2 (azul) mostrados na inserção inferior (caixa vermelha de a). O círculo amarelo na inserção e a linha vertical através do gelo denotam a localização do poço. A trilha T1 é orientada 5–10° oblíqua à direção do fluxo da geleira e T2 aproximadamente 50° oblíqua ao fluxo; Icefin atingiu o ponto de aterramento da geleira no final do T2. Os triângulos em b e c marcam as localizações GL históricas estimadas a partir da interferometria de satélite para 2011 (branco) e a estimativa mais distante a jusante em 2016 (azul)12. Em b, o triângulo amarelo denota a cunha GL potencial detectada pelo Icefin (Fig. 2). Mais próximo do GL, embora as temperaturas sejam mais frias que as águas profundas, as águas oceânicas comportam mais de um grau de condução térmica. A base de gelo transita de áspera perto do GL para terraços (fechos progressivamente mais íngremes em forma de degrau) perto e a jusante do poço, sugerindo derretimento progressivo. As fendas também contêm terraços, especialmente claros em c.