Grenlandijos ledo dangą dažnai įsivaizduojame kaip milžinišką, sustingusį ledo bloką, kuris daugiausia tik skilinėja, lėtai slenka fiordų link ir tirpsta pakraščiuose. Tačiau naujausi tyrimai rodo, kad jos gelmėse gali vykti procesai, labiau primenantys verdantį puodą nei amžiną, ramiai gulintį ledyną.
Mokslui tai nėra tik įdomi keistų formų mįslė po kilometro storio ledu. Jeigu ledo storymėje iš tiesų vyksta lėtas, temperatūros skirtumų varomas sluoksnių maišymasis, turime iš naujo permąstyti, koks iš tiesų yra ledo tvirtumas, kaip jis juda ir kaip patikimai galime prognozuoti būsimą Grenlandijos indėlį į pasaulinį jūros lygio kilimą.
Kas buvo mįslė ir kodėl tyrėjai įstrigo daugiau nei dešimtmečiui?
Idealiu atveju ledo danga savo gelmėse turėtų atrodyti kaip aiškiai skaitoma kronika. Sluoksnis po sluoksnio nugulęs sniegas, ilgainiui virtęs ledu, sudaro tvarkingas juostas. Pagal jas galima atkurti sniego kaupimosi tempus, praeities klimato pokyčius ir net geriau suprasti, kaip laikui bėgant judėjo pati ledo masė. Mokslininkams tai kur kas daugiau nei gražūs „pjūviai“: jeigu sluoksniuotumas nuoseklus, lengviau sukurti modelius, kurie nesubyrės vos pabandžius prognozuoti ateitį.
Tačiau šiaurinėje Grenlandijos dalyje šioje „kronikoje“ atsiranda fragmentų, kurie primena dažų dėmes ant švaraus lapo. Matomos didelio masto vertikalios struktūros, panašios į plunksnas ar liežuvius. Kai kur jos tęsiasi šimtus metrų aukštyn ir perskrodžia sluoksnius, kurie iš esmės turėtų būti ramūs ir nuspėjami. Tai neprimena įprasto ledo sluoksnių susiglamžymo, kuris atsiranda ledynui spaudžiant ir tempiant, kai jis slenka vandenyno link. Šios struktūros atrodo kaip sutrikimas, turintis savąją dinamiką.
Metų metus mėginta šį reiškinį paaiškinti klasikinėmis hipotezėmis. Galbūt priežastis – specifinė uolėto pagrindo topografija, kuri vienur labiau šildo ledą, kitur – mažiau. Gal tai senų ledo srautų krypties pokyčių „randai“, išlikę storymėje. O gal – vietiniai procesai ledyno apačioje, susiję su tirpsmo vandeniu ir trintimi. Kiekviena iš šių idėjų paaiškindavo atskiras detales, bet nė viena negebėjo įtikinamai apibūdinti viso vaizdo – šių struktūrų masto, formos bei fakto, kad didžiausios „plunksnos“ telkiasi konkrečiame regione.
Ledas, kuris maišosi kaip skystis: geologijoje žinomas mechanizmas persikelia į ledyną
Čia ir atsiranda idėja, iš pirmo žvilgsnio atrodanti provokuojančiai, nes verčia į ledą pažvelgti kaip į kur kas „gyvesnę“ medžiagą. Ne biologine, o mechanine prasme. Kalbama apie terminę konvekciją – lėtą medžiagos maišymąsi, varomą temperatūros skirtumų. Tas pats procesas aprašomas Žemės gelmėse, kai šiltesnė medžiaga kyla aukštyn, o šaltesnė grimzta žemyn, sudarydama milžiniškas judėjimo ląsteles.
Lede tai vyksta gerokai lėčiau ir subtiliau, bet principas panašus. Jeigu ledo storymėje yra sistema, kurioje apatiniai sluoksniai santykinai šiltesni ir plastiškesni, o viršutiniai – šaltesni ir standesni, užtenka menkos pusiausvyros pažeidimo, kad medžiaga pradėtų persitvarkyti. Ledo nereikia nei skilinėti, nei tirpti, kad jis pajudėtų. Jis gali labai lėtai deformuotis, grūdelis po grūdelio – žmogaus masteliu tai nematoma, tačiau šimtų metrų storiaus sluoksnyje atsirandantys pokyčiai tampa reikšmingi.
Didžiausias šios interpretacijos privalumas tas, kad ji nereikalauja jokių „egzotinių“ įvykių. Nereikia įsivaizduoti katastrofiškų epizodų ar vienkartinių anomalijų. Pakanka tam tikro sąlygų rinkinio, kuris viename regione susiklosto dažniau: tinkamos temperatūros pasiskirstymo storymėje, pakankamo ledo minkštumo ir dinaminės aplinkos, kuri neplėšo susiformavusių struktūrų į gabalus.
Konvekcija „nemėgsta“, kai medžiaga intensyviai pjaustoma horizontaliomis šlytimis, nes tada vietoj ramių plunksnų gaunamas nuolatinis tempimas ir maišymasis kitu būdu. Tai gerai dera su tuo, kad šiaurinė Grenlandijos dalis, mažiau dinamiška nei sparčiau vandenyno link slenkantys regionai, gali būti ypač palanki tokiems vertikaliems raštams formuotis.
Kodėl Grenlandijos šiaurė palanki „plunksnoms“ ir ką tai atskleidžia apie ledo gelmes?
Žvelgiant į Grenlandijos žemėlapį lengva visą ledo dangą suvokti kaip vienalytį masyvą. Tačiau iš tikrųjų ji panašesnė į miestą su skirtingais rajonais, turinčiais savitą ritmą. Yra vietovių, kur ledo srautai spartėja, sistema išraižyta gilių plyšių, o tirpsmo vanduo iš paviršiaus prasiskverbia gilyn ir veikia tarsi tepalas. Yra ir stabilesnių zonų, kur sniego kaupimasis ir ledo tekėjimas vyksta lėčiau, be didelių paviršinių sukrėtimų.
Grenlandijos šiaurė yra ypatinga būtent dėl šio santykinio stabilumo ir dėl šiluminių sąlygų gelmėse. Jei apatiniai ledo sluoksniai ten yra šiltesni ir minkštesni, o pats ledynas mažiau veikiamas stipraus šlyties deformavimo, vertikalios „plunksnos“ gali ne tik susiformuoti, bet ir išlikti. Tai panašu į skirtumą tarp ramaus ežero, kuriame aiškiai matyti kiekvienas sūkurys ar srovė, ir sraunios upės, kurioje viskas taip greitai susimaišo, kad jokie raštai nespėja įsitvirtinti.
Toks požiūris leidžia šias struktūras vertinti ne tik kaip galvosūkį, bet ir kaip vertingą indikatorinį signalą. Supratę, kokiomis sąlygomis jos atsiranda, galime jas panaudoti kaip informaciją apie ledo savybes, kurias tiesiogiai išmatuoti labai sunku. Radarai parodo galutinį rezultatą, o modeliai padeda atkurti, kas turėjo vykti, kad tas vaizdas susiformuotų. Praktikoje tai žingsnis link tikslesnio žemėlapio, kuriame matytume, kur Grenlandijos ledas yra minkštesnis ir lengviau deformuojamas, o kur išlieka standus, tarsi plieninė plokštė.
