Robotok mérik fel Grönland jégperemét, ahol a modelleknek még vannak vakfoltjai

A grönlandi fjordokban helyenként 30, másutt akár 100 méter magas jégfalak emelkednek a tenger fölé. Ezek a falak repedezhetnek, leszakadhatnak, és kevés előjel mellett házméretű jéghegyeket indíthatnak útnak. Július 16-án innen indulna a GIANT nevű kutatóexpedíció, amely drónokkal, tengeralattjárókkal és kisebb robotokkal próbálja megfigyelni a gleccserek és a tenger közti keskeny, nehezen hozzáférhető zónát.

A vállalkozás tétje nem az, hogy egyetlen út alapján megmondják, mikor változnak meg drámaian az óceáni áramlások. A kutatók olyan adatokat szeretnének gyűjteni, amelyekből a klímamodellek jobban tudják kezelni a jégolvadás valóságos, sok apró folyamatból álló működését. Ez különösen fontos lehet a tengerszint-emelkedés és az Atlanti-óceán nagy áramlási rendszerének jövőjéről készülő becsléseknél.

A legfontosabb terület néhány centiméter vastag

A kutatás középpontjában az úgynevezett határréteg áll: ez az a mindössze centiméteres léptékű vízzóna, ahol a gleccser jege közvetlenül érintkezik a tengerrel. Itt keveredik a hideg olvadékvíz és a sós óceánvíz, itt adódik át a hő, és itt dől el részben az is, milyen gyorsan olvad a jég felszíne a víz alatt.

Csakhogy ez a helyszín a kutatók számára is veszélyes. A felszínen jéghegyek és tengeri jég sodródhatnak, alattuk pedig örvénylő víztömegek mozognak. Korábbi programok ezért gyakran a rendszer egyetlen elemét tudták követni: vagy a jeget felülről, vagy az óceánt alulról. Paul Holland, a British Antarctic Survey jégkutatója szerint a GIANT célja az, hogy ezek a megfigyelések egyszerre készüljenek el.

A projekt neve a Greenland Ice sheet to AtlaNtic Tipping points from ice loss rövidítése. A kutatást az Egyesült Királyság kockázatosabb, új technológiákra is építő programokat támogató Advanced Research and Invention Agencyje finanszírozza, 20 millió brit fonttal. Ez a forrás szerint mintegy 26 millió amerikai dollárnak felel meg.

Egyszerre figyelnék a jeget felülről és alulról

A műveleti központ a Royal Research Ship Sir David Attenborough kutatóhajó lesz. A hajó július és augusztus nagy részét Grönland délkeleti részén, Kangerlussuaq meredek fjordgleccsereinél töltené. A tervek szerint a következő nyáron az északnyugat-grönlandi Petermann-gleccsernél is végeznek méréseket.

A levegőből strapabíró drónok vizsgálják a jeget, közelebbről, mint ahogy azt a műholdas adatok lehetővé teszik. A hajó helikoptere kisebb, lándzsaszerű eszközöket is kijuttat a gleccserek felszínére. Ezek egyik vége a jégbe rögzül, a kiálló részen pedig antenna működik: az érzékelők GPS-adatokkal követik, hogyan mozdul a jég, miközben olvad.

A tengeren egy önjáró felszíni hajó szonárral pásztázná a gleccsereket, és a jéghegyeket kikerülve követné az olvadás ütemének változását. Ezt egészítik ki az egy-öt méter hosszú víz alatti robotok, amelyek több száz méter mélyre is merülhetnek. Az egyik ismert nevű eszköz, a Boaty McBoatface, részben megolvadt jég alá jutva térképezné fel annak alakját és a gleccser viselkedésével való kapcsolatát.

Egy másik, mindössze 23 centiméter átmérőjű járművet a jégbe fúrt nyíláson át engednének le. Az eszköz a jégpolc alatti viszonyokat mérheti. Kisebb víz alatti egységek érzékelőket juttatnának a jégfalba, 50–100 méterrel a tengerszint alatt. Ezek a hőmérsékletet, a víz turbulenciáját és az olvadás sebességét rögzítenék, majd idővel mélyebbre helyezkednének, hogy együtt haladjanak a visszahúzódó jégfelszínnel.

Miért számíthatnak az apró légbuborékok?

A meglévő klímamodellek az olvadást gyakran leegyszerűsítve kezelik: melegebb víz érkezik, hő jut át a jéghez, a jég olvad. A valóságban azonban sok kisebb folyamat alakítja ezt. Ilyenek lehetnek például a gleccserjégből kiszabaduló, ősi levegőt tartalmazó buborékok.

Ezek a buborékok a jégfal mentén felfelé áramolhatnak, és fokozhatják a jég és a tenger közötti vízréteg keveredését. Jonathan Nash oceanográfus szerint eddig nem lehetett őket megfelelően megfigyelni, ezért a modellekbe sem kerülhettek be érdemben. Önmagukban apró jelenségnek tűnnek, de ha sok száz gleccsernél hasonló szerepük van, a tengerszint-emelkedésre vonatkozó számításokban már számottevő különbséget okozhatnak.

A kutatócsoport milliméteres léptékű megfigyelésekkel azt is szeretné jobban érteni, mi befolyásolja a jéghegyek leválását. Egyes években sok, máskor kevesebb jéghegy szakad le a gleccserek végéről. Kristin Poinar, a Buffalo Egyetem földtudósa – aki nem tagja az expedíciónak – szerint az új adatok segíthetnek ennek a változékonyságnak a magyarázatában.

Az AMOC-ról több adatot remélnek, nem biztos jóslatot

A vizsgálat egyik tágabb kérdése az Atlanti Meridionális Átforduló Cirkuláció, röviden AMOC. Ez az áramlási rendszer meleg, trópusi vizet szállít észak felé; a lehűlő, sűrűbb és sósabb víz lesüllyed, majd dél felé áramlik vissza. A grönlandi olvadékvíz nagyobb beáramlása megváltoztathatja ezt az egyensúlyt, mert az édesvíz kevésbé sűrű és csökkenti a felszíni víz sótartalmát.

A forrás által idézett szakértők szerint többféle bizonyíték utal arra, hogy az AMOC gyengülhet. Egy esetleges leállás időpontja és következményei azonban továbbra is bizonytalanok; ha bekövetkezne, a folyamat évtizedek vagy évszázadok alatt játszódhatna le. Európa hűvösebbé és szárazabbá válhatna, a trópusi monszunok pedig jelentősen átrendeződhetnének, ami a mezőgazdaságra is hatna.

Éppen ezért a GIANT adatgyűjtése nem korai riasztórendszer önmagában, hanem annak egyik lehetséges alapja. A méréseket a U.K. Earth System Model klímamodellbe szánják beépíteni. A kutatók mesterségesintelligencia-algoritmusokkal a meglévő hőmérsékleti és havazási adatokból térképeket is készítenek, hogy azonosítsák, hol a legnagyobbak a bizonytalanságok, vagyis hol vannak a megfigyelési vakfoltok.

A technológia sokat javíthat azon, mit tudunk a gleccser és az óceán találkozásáról, de az expedíció eszközei még terepi próbákon és folyamatos finomításon mennek át. Az út értéke ezért elsősorban abban állhat, hogy a veszélyes, korábban alig mérhető határterületről szerez közvetlen adatokat – ott, ahol a modellek pontossága eddig szükségképpen korlátozott volt.