I en fjern og iskold afkrog af kloden er verdens skæbne på spil. Derfor har 100 amerikanske og britiske forskere slået lejr på den gigantiske Thwaites-gletsjer.
Rundt om de orange telte breder sne og is sig, så langt øjet rækker. Gletsjeren virker som en usårlig kalot. Men dybt under den er noget helt galt.
Forskerne er en del af det femårige projekt International Thwaites Glacier Collaboration (ITGC), som skal vurdere risikoen for, at hele Vestantarktis smelter mellem fingrene på os – og hvornår.
Forskerne udnyttede den korte sommer fra oktober til februar til at undersøge Thwaites-gletsjeren. Antarktis’ sommervejr byder på stormende kuling og -30 grader.
Inde i teltene, i ly for polarvinden, følger forskerne spændt, hvad der foregår i havet 600 meter under dem. Undervandsrobotten Icefin sender videobilleder og foruroligende temperaturmålinger op til overfladen.
Den er ved at nå frem til det kritiske punkt kaldet grundingslinjen, hvor havvand, grundfjeld og fast gletsjeris møder hinanden. Langsomt toner iskappen frem som en lurende skygge i toppen af billedet.
Da Icefin kommer inden for få meters afstand, får forskerne øje på flossede mønstre i isvæggen: tandmærker fra to grader varmt, turbulent havvand, som er ved at gnave sig ind under gletsjeren.
VIDEO: Følg Icefins møde med grundingslinjen
Undervandsrobotten Icefin opdagede flossede mønstre fra varmt havvand nær det sted, hvor den flydende del af Thwaites-gletsjeren møder grundfjeldet.
Hvis hele Thwaites-gletsjeren ryger i havet, vil vandstanden i verdenshavene stige med 80 centimeter. Og det vil næppe stoppe her, for Thwaites er kun proppen i et gigantisk badekar, som kan dræne hele Vestantarktis for is.
Forskere lander på gletsjeren
Iskappen på Vestantarktis er fra naturens hånd mere sårbar over for temperaturstigninger end de to andre store iskapper på Østantarktis og Grønland.
Det meste af iskappen på Vestantarktis hviler nemlig på klippegrund flere hundrede meter under havoverfladen.
Varmt havvand vil derfor kunne smelte isen nedefra, hvilket går langt hurtigere, end når varm luft smelter is på toppen af iskappen – præcis som en isterning smelter hurtigere i varmt vand end i luft med en tilsvarende temperatur.
Varmt vand og lun luft nedbryder iskappen
To grader varmt havvand trænger ind til grænsen mellem den flydende ishylde foran Thwaites-gletsjeren og den faste iskappe. Her truer vandet med at smelte sig ind til et dybt bassin under gletsjeren.
Varmt vand gnaver sig ind under isen
Den forreste del af Thwaites-gletsjeren består af en flydende ishylde. Varmt havvand trænger ind under isen, hvor den knækker isbjerge af ishylden og tvinger gletsjerfronten baglæns.
Smeltevand smører undergrunden
Varm luft smelter sne og is ovenfra. Vandet trænger ned gennem sprækker i isen til klipperne under iskappen. Her virker vandet som et smøremiddel, der får isen til at glide lettere mod havet.
Havvand trænger ind i dybt bassin
Den faste gletsjer bremses i dag af undersøiske klipper ved grundingslinjen.
Havvand trænger ind i dybt bassin
Hvis vandet passerer klippen, vil det trænge ind i et 1,5 km dybt bassin og forvandle gletsjeren til en flydende ishylde.
Havniveau kan overskride nyt rev
Gletsjeren fortsætter tilbagetoget, indtil fronten når den næste stopklods – et klipperev 70 km inde under iskappen. Overskrider havet også denne stopklods, er hele gletsjeren dødsdømt.
Thwaites-gletsjeren har gennem de seneste tre årtier kælvet flere isbjerge end normalt. Gletsjerfronten trækker sig nu tilbage med en hastighed på fire km om året, mens den flydende ishylde foran gletsjeren årligt dumper 126 milliarder tons is i havet.
Massetabet er så stort, at gletsjeren alene står for fire procent af den årlige havstigning på 3,4 millimeter.
4 procent af den årlige globale havstigning kommer i dag fra Thwaites-gletsjeren.
Indtil videre har forskerne fulgt de dramatiske begivenheder fra satellitter, men for præcist at kunne forudsige gletsjerens skæbne er det nødvendigt med masser af målinger på stedet.
Derfor bevilgede USA’s National Science Foundation og British Antarctic Survey 50 millioner dollars til at sende forskere til gletsjeren i den antarktiske sommer, som begynder i oktober og slutter i februar.
I januar og februar 2020 trodsede de vejrgudernes rasen og drog til det mest øde og forblæste sted på polarkontinentet.
Vestantarktis er dødsdømt
I 2002 smeltede havvandet sig ind under Den Antarktiske Halvø til den lille Larsen B-ishylde, der kollapsede.
Sammenbruddet var ikke det store problem, da ishylden i forvejen flød i vandet, men hvis scenariet gentager sig ved Thwaites-gletsjeren, kan konsekvenserne blive katastrofale.
Ishylder fungerer som bremse
Flydende ishylder foran gletsjerne er begyndt at kælve flere isbjerge, i takt med at havtemperaturen stiger. Hvis ishylderne bryder sammen, vil gletsjerne kaste endnu flere isbjerge af sig.
Gletsjer taber 126 mia. tons is om året
De orange farver viser det årlige massetab fra isen bag Thwaites- og Pine Island-gletsjerne målt i kg pr. kvadratmeter. Smelter gletsjerne helt, vil verdenshavene stige med 80 centimeter.
Dyb kløft drukner Vestantarktis
Bag Thwaites ligger den to km dybe Bentley- kløft. Hvis gletsjeren trækker sig tilbage gennem kløften til De Transantarktiske Bjerge, vil Vestantarktis blive omdannet til et ocean.
Ti procent af isen på Antarktis består af isstrømme, dvs. områder af iskapperne, som bevæger sig markant hurtigere end resten af isen.
Thwaites-gletsjeren dræner en kilometertyk isstrøm med et areal på 192.000 kvadratkilometer – lidt mindre end Storbritannien.
I øjeblikket fungerer en flydende ishylde foran gletsjeren som en prop, der bremser isens vej mod havet, men forsvinder proppen, vil isen bevæge sig hurtigere og hurtigere mod havet og stadig flere isbjerge brække af.
Thwaites-gletsjeren munder ud i Amundsenhavet på Vestantarktis. Ishylden foran gletsjeren fungerer som en gigantisk prop for en bagvedliggende isstrøm, der alene rummer vand nok til at hæve verdenshavene med 80 centimeter.
Bag ved Thwaites-gletsjeren ligger den over to kilometer dybe Bentley-kløft, der rækker hele vejen ind til De Transantarktiske Bjerge, som er skillelinjen mellem Vestantarktis og Østantarktis.
Hvis gletsjeren trækker sig gennem kløften og ind til bjergkæden, vil hele iskappen på Vestantarktis sandsynligvis kollapse og efterlade et ocean med nogle øer, der stikker op af havet.
I givet fald vil verdenshavene stige med 3,3 meter, og kystbyer verden over vil blive oversvømmet. Forskerne har derfor døbt Thwaites “Dommedagsgletsjeren”.
Varmt vand presses op fra dybet
Det varme havvand, som lige nu slikker grundingslinjen på Thwaites-gletsjeren og dens nabo Pine Island-gletsjeren, har været på en lang rejse helt fra Nordatlanten.
Her synker det nedad og driver en sydgående havstrøm til Antarktis, hvor vandet danner en bundstrøm, som cirkulerer rundt om polarkontinentet i omkring 530 meters dybde.
Oven på strømmen ligger det iskolde Sydhav, hvor vandtemperaturen kun er en smule over saltvandets frysepunkt på minus to grader.
Men den globale opvarmning har ændret vindmønstrene, og det presser bundstrømmens varmere vand op ad kontinentalsoklen og ind mod gletsjerne.
Inden Icefin-robotten sendes ned under gletsjeren, er et 600 meter dybt hul blevet boret ved hjælp af et varmtvandsbor fodret med ti tons sne.
Et afgørende mål for undervandsrobotten Icefin var derfor at registrere turbulens i det opstigende bundvand ved Thwaites-gletsjeren.
Jo flere og stærkere hvirvelstrømme, jo mere varmt vand presses der ind imod iskappen. Icefins målinger viser, at gletsjeren smelter i bunden, men for at kunne forudsige isens fremtidige skæbne i en varmere verden er der brug for et komplet billede af den truede gletsjer.
Og her tager forskerne både sprængstof og havpattedyr i brug.
Bomber afslører undergrunden
Et af de afgørende spørgsmål er, om undergrunden i et 1,5 km dybt bassin under gletsjeren er forrevet eller glat. Jo glattere strukturen er, des hurtigere kan isen bevæge sig.
For at finde svaret affyrer forskerne små eksplosioner inde på den faste is. Lydbølgerne bliver reflekteret af klipperne under isen og afslører deres topografi.
Særligt fokus har geologerne på et højt klipperev, som ligger 70 km inde under iskappen og kan blive den sidste stopklods for isens tilbagetog.
Her skal en serie af eksplosioner give et nøjagtigt billede af klipperne og måle højden af deres toppe. Højden bestemmer, hvor meget havet må stige, før gletsjeren er dødsdømt.
Isens krystalstruktur og kompakthed påvirker også, hvor hurtigt gletsjeren glider hen over de undersøiske klipper.
Her identificerer radarmålinger fra fly de forskellige lag i isen hele vejen ned til bunden. Radarmålingerne har bl.a. afsløret et vandfyldt hulrum nederst i gletsjeren bag ved grundingslinjen.
Forskerne har limet sensorer på 18 sæler og søelefanter. Når dyrene svømmer ned under ishylden for at finde føde, måler sensorerne strømme, temperatur og saltholdighed i vandet.
Varmtvandsboringer ned gennem både den faste is og den flydende ishylde har gjort det muligt at anbringe sensorer i isen på begge sider af grundingslinjen.
I de kommende år vil sensorerne vise, hvor hurtigt gletsjerens underside bevæger sig.
Borehullerne i ishylden udnyttes også til at udbore havbundskerner – dvs. boreprøver af sediment. Kernerne kan bl.a. sladre om, hvordan gletsjeren trak sig tilbage, da temperaturerne steg brat efter afslutningen på sidste istid for 11.700 år siden.
Den viden hjælper forskerne med at forstå, hvordan isen vil reagere på fremtidig opvarmning.
Automatiske vejrstationer på gletsjer, ishylde og isbjerge måler vindstyrker, lufttemperaturer og isforhold på havet.
Derudover vil 18 søelefanter og weddellsæler blive udstyret med sensorer, som limes på deres skind bag ved hovedet. Sælerne og søelefanterne lever i havet foran og under ishylden, hvor de dykker ned til bunden for at finde føde.
På den måde kan sensorerne registrere forholdene i hele vandsøjlen. Brugen af de store havpattedyr giver også den fordel, at målingerne kan gennemføres om vinteren, hvor tyk havis hindrer al adgang med skibe.
Forskerne tager alle midler i brug
Thwaites-gletsjeren er hidtil kun blevet observeret fra satellitter, men nu vil 100 forskere vha. fly, robotter og undervandsdrager undersøge, hvordan gletsjeren præcis reagerer på den globale opvarmning.
Radar
Radarmålinger fra fly afslører iskappens lagdeling og samspil med undergrunden. Målingerne bruges til at forudsige, hvordan opvarmning vil påvirke gletsjeren i fremtiden.
Varmtvandsbor
Et borehoved af opvarmet sne spuler sig ned gennem ishylden. Herefter borer det såkaldte kerner ud i havbunden, som viser gletsjerens tilbagetrækning efter sidste istid.
Vejrstationer
Forskerne opstiller vejrstationer på ishylden ud for gletsjeren og på isbjerge i området. Her måler de vind, lufttemperaturer, havstrømmenes bevægelser og isforhold på havet.
Robotter
Undervandsrobotten Icefin dykker ind under ishylden og måler havtemperaturen ved grundingslinjen, hvor gletsjerens faste iskappe møder grundfjeldet nedenunder.
Glidere
Havets svar på svævefly er forankrede til bøjer i overfladen og bruger vandets opdrift til at bevæge sig. Gliderne registrerer vandets turbulens, saltindhold og strømninger omkring ishylden.
De mest direkte målinger af strømforholdene og turbulensen i det varme bundvand vil komme fra såkaldte glidere – miniubådenes svar på svævefly.
Gliderne har ingen motor, men bevæger sig ved at udnytte opdriften i vandet. Fartøjerne vil også blive udstyret med mikrofoner, som optager lydene, når store isbjerge knækker af ishylden, dundrer i havet og driver til søs.
Højere isvægge kan være ustabile
Lydene bliver både kraftigere og hyppigere, hvis ishylden foran gletsjeren kollapser, og det varme havvand smelter sig forbi grundingslinjen.
I så fald vil gletsjeren trække sig tilbage gennem det halvanden kilometer dybe bassin bag klipperne.
Samtidig vil gletsjerfrontens lodrette isvægge blive højere og højere, i takt med at gletsjeren trækker sig tilbage gennem de bagvedliggende isstrømmes stadig tykkere ismasse.
1600 meter dykker undervandssonden Icefin ind under gletsjeren.
Jo højere isvæggene bliver, jo oftere vil de knække lodret af og danne enorme isbjerge. Når isbjergene plasker i vandet, udløser de kæmpestore bølger, der flår endnu mere is af gletsjerfronten.
Processen kan få gletsjeren til at løbe løbsk i en selvforstærkende proces, hvor isen går i stykker hurtigere, end de nuværende ismodeller forudsiger. Ingen ved dog med sikkerhed, om skrækscenariet kommer til at udspille sig i praksis.
Alle de data, som forskerne indsamler i felten, skal derfor bruges til at udvikle modeller af gletsjeren, der sammenkobler forholdene i isen, undergrunden, havet og atmosfæren.
Dataene skal hjælpe med at besvare tre afgørende spørgsmål.
Video: flyv ud på Dommedags-gletsjerens gyngende is.
Kom med ombord på Antarktis-ekspeditionens radarfly, hvorfra forskerne kan undersøge klodens farligste gletsjer på sikker afstand.
Forskerne skal først og fremmest beregne, hvor meget Thwaites-gletsjeren vil bidrage til havstigningen frem til år 2100. De nuværende modeller for havenes stigning opererer med et spænd på 30 centimeter til lidt over en meter.
Dernæst skal forskerne afgøre, om udviklingen vil være uoprettelig – med eller uden den globale opvarmning. Oceanerne reagerer langsommere på temperaturændringer end luften og vil være varme i århundreder, efter at luften er afkølet.
Derfor vil forskerne undersøge, om det høje klipperev 70 km inde under iskappen vil fungere som en effektiv stopklods, der helt kan standse gletsjerens tilbagetrækning eller i det mindste udskyde den i årtier eller århundreder.
80 centimeter vil vandstanden globalt stige, hvis Thwaites-gletsjeren kollapser.
Hvis verdenshavene stiger så meget, at stopklodsen oversvømmes, kan hele den nuværende isstrøm på 192.000 kvadratkilometer bag Dommedagsgletsjeren ryge i havet og bagefter få iskappen på Vestantarktis til at kollapse.
Sidst, men ikke mindst skal modellerne give svar på, om det værst tænkelige scenarie vil udspille sig i næste århundrede, eller om vi har længere tid til at tage vores forholdsregler.