Około 60% archipelagu Svalbard, którego największą wyspą jest Spitsbergen, pokrywają lodowce. Mogą one przetrwać roczne wahania temperatury, o ile są pokryte warstwą porowatego śniegu, zwanego firnem, który buforuje większość wody z topnienia.

Korzystając z modelu klimatycznego o wysokiej rozdzielczości, naukowcy właśnie wykazali, że linia firnu na Svalbardzie cofnęła się do krytycznej wysokości w połowie lat osiemdziesiątych.

Od tego czasu większość lodowców Svalbardu straciła ochronną warstwę firnu, co sprawia, że ​​lód jest znacznie bardziej podatny na topnienie latem. Wyniki opublikowano dzisiaj w Nature Communications.

Lodowce Svalbardu mają stosunkowo płaską powierzchnię i znajdują się głównie na wysokości poniżej 450 metrów nad poziomem morza. Cofająca się linia firnu osiągnęła tę wysokość w połowie lat osiemdziesiątych, pozostawiając od tego czasu znaczną część powierzchni Svalbardu bez ochronnej warstwy firnu. „To zapoczątkowało okres stałej utraty masy lodowców” - mówi Brice Noël, pierwszy autor publikacji. „Ale nie powinniśmy jeszcze nazywać tego punktem zwrotnym. W latach 2005–2012 utrata masy lodu na Svalbardzie uległa znacznemu spowolnieniu ze względu na chłodniejsze okresy letnie. Jednak od 2013 roku znowu obserwujemy stały spadek masy”.

Warstwa firnu

Dzięki nienaruszonej warstwie firnu lodowce są w stanie wytrzymać roczne wahania temperatury. Warstwa firnu działa na dwa sposoby jako ochrona lodowców. Po pierwsze, przechowuje około połowy roztopionej wody, która jest produkowana latem, dzięki czemu może ponownie zamarzać zamiast spływać do morza. Ponadto, biała warstwa firnu odbija znacznie więcej światła słonecznego niż ciemniejszy lód lodowcowy pod spodem. Oznacza to, że lodowce bez warstwy firnu pochłaniają więcej światła słonecznego, przez co topnieją jeszcze szybciej.

Zwiększona podatność

Fakt, że linia firnu oscyluje teraz wokół krytycznej wysokości 450 metrów nad poziomem morza, sprawia, że ​​lodowce Svalbardu są bardzo podatne na dalsze ocieplenie. W ciepłe lato 2013 r. na co najmniej 80% powierzchni lodowców doszło do topnienia powierzchniowego lodu, a odpływ ze stopionego lodu był ponad dwukrotnie większy niż w latach poprzednich. W lipcu 2020 roku Svalbard ponownie doświadczył rekordowo wysokiej temperatury. Noël podsumowuje: „Jeśli obecne ocieplenie będzie się utrzymywać, niezwykle trudno będzie uniknąć dalszej utraty masy lodowców Svalbardu”.

Polski wkład w badania

W pracy wykorzystano dane z monitoringu glacjologicznego prowadzonego w Polskiej Stacji Polarnej Hornsund na Spitsbergenie. Instutut Geofizyki PAN od ponad 30 lat prowadzi monitoring powierzchniowego bilansu masu lodowca Hansa znajdującego się w sąsiedztwie Stacji. Dane z monitoringu co roku udostępniane są w bazie World Glacier Monitoring Service. Współautorem artykułu jest dr Bartłomiej Luks z Instytutu Geofizyki PAN.

Zachęcamy do przeczytania całego artykułu:

Low elevation of Svalbard glaciers drives high mass loss variability
Brice Noël, C.L. Jakobs, W.J.J. van Pelt, S. Lhermitte, B. Wouters, J. Kohler, J.O. Hagen, B. Luks, C.H. Reijmer, W.J. van de Berg & M.R. van den Broeke
Nature Communications, 14 September 2020, DOI 10.1038/s41467-020-18356-1

Widok na Ostra Bramatoppen przez lodowiec Stor,  Spitsberegn, podczas wyprawy badawczej w 2015 r. (Zdjęcie: Willem Jan van de Berg, Utrecht University)

Do połowy lat osiemdziesiątych bilans mas lodowców Svalbardu (linia niebieska) był stabilny, zbliżony do zera,  następnie zaczął spadać, z wyraźnie widoczną przerwą między 2005 a 2012 rokiem. Utrata masy lodowców od połowy lat osiemdziesiątych przełożyła się na wzrost poziomu mórz na świecie.

Porównanie chłodniejszego okresu 2005-2012 (po lewej) i 2013 (po prawej). Na niebiesko, ochronna warstwa firnu pokrywającego strefę akumulacji lodowców; na czerwono, strefa ablacji, w której latem odsłania się nagi lód lodowcowy.