Ένα παράξενο τοπίο σμιλεμένο από τα υποθαλάσσια ρεύματα στα έγκατα της Δυτικής Ανταρκτικής έφερε στο φως αυτόνομο ρομποτικό υποβρύχιο προτού χαθεί για πάντα.
- Το ρομποτικό υποβρύχιο «Ran», σχεδιασμένο για επικίνδυνες αποστολές κάτω από τον πάγο, χαρτογράφησε την παγοκρηπίδα Dotson το 2022. Ωστόσο, στην επαναληπτική αποστολή τον Ιανουάριο του 2024 χάθηκε οριστικά, καθώς δεν κατάφερε ποτέ να αναδυθεί.
- Τα δεδομένα από το σόναρ του «Ran» αποκάλυψαν έναν απρόσμενο, ανάγλυφο κόσμο κάτω από τον πάγο. Αντί για μια λεία επιφάνεια, εντοπίστηκαν κλιμακωτές αναβαθμίδες, κανάλια και μυστηριώδεις κοιλότητες, εκπλήσσοντας την επιστημονική κοινότητα.
- Κύριος παράγοντας της διάβρωσης είναι τα υποθαλάσσια ρεύματα θερμού νερού που σμιλεύουν τον πάγο από κάτω. Τα ισχυρότερα ρεύματα εξηγούν γιατί το δυτικό τμήμα της παγοκρηπίδας λιώνει ταχύτερα από το ανατολικό.
- Οι εσωτερικές ρωγμές λειτουργούν ως δίοδοι, επιτρέποντας στο θερμό νερό να εισχωρήσει βαθιά στον πάγο, επιταχύνοντας το λιώσιμο. Η αποδυνάμωση των παγοκρηπίδων απειλεί να απελευθερώσει παγετώνες της ξηράς στον ωκεανό, αυξάνοντας τη στάθμη της θάλασσας.
Το high-tech όχημα με το όνομα «Ran» κατάφερε να χαρτογραφήσει αναβαθμίδες, κανάλια, διευρυμένες ρωγμές και μυστηριώδεις κοιλότητες σε σχήμα δακρύου κάτω από την παγοκρηπίδα Dotson. Πρόκειται για γεωλογικούς σχηματισμούς που οι δορυφόροι αδυνατούσαν να εντοπίσουν από το διάστημα.
Τα ευρήματα αυτά θεωρούνται κρίσιμα, καθώς το κάτω μέρος των παγοκρηπίδων είναι το σημείο όπου θα κριθεί το μέλλον της Ανταρκτικής - και κατ' επέκταση της παγκόσμιας στάθμης της θάλασσας. Η χαρτογράφηση του Ran αποδεικνύει ότι το λιώσιμο των πάγων δεν συμβαίνει ομοιόμορφα. Αντίθετα, το θερμό ωκεάνιο νερό «σκάβει» τον πάγο με διαφορετικούς τρόπους ανάλογα με τα ρεύματα και τις ρωγμές, κάτι που σημαίνει ότι τα υπάρχοντα κλιματικά μοντέλα των ηλεκτρονικών υπολογιστών ενδέχεται να στερούνται σημαντικών λεπτομερειών.
Η τελευταία αποστολή για το υποβρύχιο «Ran»
Το «Ran» ήταν ένα φωτεινό πορτοκαλί ρομποτικό υποβρύχιο, σχεδιασμένο να επιχειρεί εκεί όπου άνθρωποι και συμβατικά σκάφη είναι αδύνατον να φτάσουν. Κατά την αποστολή του 2022, διένυσε περισσότερα από 621 μίλια (περίπου 1.000 χιλιόμετρα) κάτω από την παγοκρηπίδα Dotson, διεισδύοντας σε βάθος 10,6 μιλίων μέσα στη σκοτεινή κοιλότητα κάτω από τον επιπλέοντα πάγο.
Το εγχείρημα ήταν εξαιρετικά επικίνδυνο. Κάτω από εκατοντάδες μέτρα πάγου, τα σήματα GPS και οι ραδιοσυχνότητες μπλοκάρονται. Το «Ran» έπρεπε να βασιστεί αποκλειστικά σε προγραμματισμένες διαδρομές και ακουστική πλοήγηση για να επιστρέψει.
Τον Ιανουάριο του 2024, η επιστημονική ομάδα επέστρεψε στο σημείο για να επαναλάβει τις μετρήσεις. Το υποβρύχιο ολοκλήρωσε μόνο μία κατάδυση. Δεν αναδύθηκε ποτέ ξανά στο προκαθορισμένο σημείο συνάντησης, και οι έρευνες με ακουστικά όργανα, ελικόπτερα και drones απέβησαν άκαρπες.
Ένας ανάγλυφος κόσμος κάτω από τον πάγο
Πριν χαθεί, το «Ran» πρόλαβε να στείλει πίσω ανεκτίμητα δεδομένα. Χρησιμοποιώντας σόναρ στραμμένο προς τα πάνω, χαρτογράφησε περίπου 54 τετραγωνικά μίλια της βάσης της παγοκρηπίδας Dotson.
Η εικόνα εξέπληξε τους επιστήμονες: ο πάγος δεν ήταν λείος. Σε ορισμένα σημεία έμοιαζε με κλιμακωτό τοπίο, με αναβαθμίδες τοποθετημένες η μία πάνω στην άλλη. Σε άλλα, υπήρχαν λείες επιφάνειες διάβρωσης, κανάλια και μυστηριώδη αποτυπώματα σε σχήμα δακρύου, σκαλισμένα προς τα πάνω, μέσα στον πάγο.
«Ήταν σαν να βλέπαμε την πίσω πλευρά του φεγγαριού για πρώτη φορά», δήλωσε χαρακτηριστικά η Άννα Βαλίν, καθηγήτρια Ωκεανογραφίας στο Πανεπιστήμιο του Γκέτεμποργκ και επικεφαλής της μελέτης.
Το θερμό νερό ως «γλύπτης»
Ο κύριος ένοχος για τη διάβρωση δεν είναι οι ρωγμές από την επιφάνεια, αλλά το νερό που κινείται υπογειώς. Γύρω από τη Δυτική Ανταρκτική, σχετικά θερμό και αλμυρό νερό από τα βάθη του ωκεανού φτάνει κάτω από τις παγοκρηπίδες, «τρώγοντας» αργά τη βάση τους. Ο όρος «θερμό» είναι βέβαια σχετικός, καθώς πρόκειται για πολικά νερά, όμως για τον πάγο, ακόμη και μια ελάχιστη διαφορά θερμοκρασίας είναι καθοριστική.
Τα δεδομένα του «Ran» εξήγησαν γιατί το δυτικό τμήμα της παγοκρηπίδας Dotson λιώνει ταχύτερα από το ανατολικό: τα ισχυρότερα υποθαλάσσια ρεύματα μεταφέρουν περισσότερη θερμότητα εκεί, ενώ στα σημεία με πιο αργή ροή δημιουργούνται διαφορετικά μοτίβα τήξης.
Η Dotson δεν λιώνει σαν ένα παγάκι σε ένα ποτήρι νερό. Σμιλεύεται εκ των κάτω, σχεδόν όπως μια ακτογραμμή που σφυροκοπείται από παλίρροιες και ρεύματα. Οι αναβαθμίδες σχηματίζονται εκεί όπου τα ρεύματα είναι πιο αργά, αφήνοντας επίπεδα πλατώ που περιβάλλονται από απότομα τοιχώματα.
Αντίθετα, οι μυστηριώδεις κοιλότητες σε σχήμα δακρύου -με μήκος που κυμαίνεται από 66 έως 984 πόδια (20 έως 300 μέτρα)- εντοπίστηκαν σε ζώνες έντονου λιωσίματος και συνδέονται με την περιστροφική ροή του νερού στο λεπτό στρώμα όπου ο ωκεανός συναντά τον πάγο. Αυτά τα «καλλιτεχνικά» σχήματα είναι στην πραγματικότητα οι φυσικές αποδείξεις για το πώς μεταφέρεται η θερμότητα στον πάγο.
Ρωγμές: Οι κρυφές λεωφόροι της καταστροφής
Το ρομποτικό υποβρύχιο χαρτογράφησε επίσης εσωτερικές ρωγμές, οι οποίες έχουν διευρυνθεί από το λιώσιμο. Αυτά τα ρήγματα λειτουργούν ως «λεωφόροι» που οδηγούν το θερμό νερό βαθύτερα στα έγκατα του πάγου, επιτρέποντάς του να επιτεθεί με μεγαλύτερη σφοδρότητα.
Η διαδικασία μοιάζει με το νερό της βροχής που διεισδύει σε μια ρωγμή του πεζοδρομίου. Μόλις ανοίξει ο δρόμος, το νερό συνεχίζει να περνά από εκεί, επεκτείνοντας τη ζημιά. Κάτω από την παγοκρηπίδα Dotson, αυτή η απλή φυσική διαδικασία εξελίσσεται σε ένα πολύ πιο επικίνδυνο και ψυχρό περιβάλλον.
Γιατί μας αφορά η άνοδος της στάθμης των υδάτων;
Καθώς οι παγοκρηπίδες επιπλέουν, το λιώσιμό τους δεν αυξάνει άμεσα τη στάθμη της θάλασσας. Ωστόσο, λειτουργούν ως «στηρίγματα» ή αναχώματα για τους παγετώνες που βρίσκονται πίσω τους, στην ξηρά. Όταν αυτά τα στηρίγματα λεπτύνουν και εξασθενήσουν, οι παγετώνες της ξηράς ολισθαίνουν με πολύ μεγαλύτερη ταχύτητα προς τον ωκεανό.
Η Dotson αποτελεί τμήμα του στρώματος πάγου της Δυτικής Ανταρκτικής, μιας περιοχής που οι επιστήμονες παρακολουθούν στενά. Για τις παρακτίσιες κοινότητες ανά τον κόσμο, αυτό δεν είναι ένα μακρινό σενάριο της Ανταρκτικής. Με την πάροδο του χρόνου, το φαινόμενο αυτό θα αποτυπωθεί στους χάρτες πλημμυρών, στα κόστη ασφάλισης, στις ζημιές από καταιγίδες και στα αντιπλημμυρικά τείχη που θα αναγκαστούν να χτίσουν οι πόλεις.
«Η κινητήριος δύναμη βρίσκεται στον ωκεανό», τόνισε η Βαλίν, επισημαίνοντας την ανάγκη για στενότερη συνεργασία μεταξύ ωκεανογράφων και παγετωνολόγων για τη δημιουργία καλύτερων προγνωστικών μοντέλων.
Η παρακαταθήκη του «Ran»
Η απώλεια του «Ran» ήταν ένα βαρύ πλήγμα για την ερευνητική ομάδα. Η Βαλίν παραδέχθηκε ότι το να βλέπεις το όχημα να χάνεται στα άγνωστα βάθη για περισσότερες από 24 ώρες χωρίς καμία επικοινωνία ήταν «τρομακτικό».
Παρά το άδοξο τέλος, η αποστολή στέφθηκε με απόλυτη επιτυχία. Τα δεδομένα που διέσωσε το «Ran» άνοιξαν ένα νέο παράθυρο σε ένα από τα πιο απρόσιτα μέρη του πλανήτη.
Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο Science Advances.