Ledovce poháněné deštěm: Vydatné srážky dokážou zdvojnásobit rychlost pohybu aljašských ledovců

Ledovce za běžných okolností postupují krajinou jen velmi pomalu, někdy se ale jejich pohyb může výrazně zrychlit. Takové události mohou zásadně proměnit okolní prostředí: ledovce erodují údolí, jejich povrch se rozpadá do trhlin a postupující led může přehradit boční údolí a vytvořit dočasná ledovcová jezera. 

Pokud ledové hráze následně povolí, mohou způsobit ničivé povodně. Ledovce postupující směrem k moři navíc ztrácejí značné množství ledu odlamováním ker a táním, což významně přispívá ke zvyšování hladiny oceánů.

Vědci proto potřebují lépe porozumět mechanismům, které za těmito náhlými změnami stojí. Parker Wilkerson z Boise State University a jeho kolegové se zaměřili na aljašský ledovec Sít’ Kusá, známý také jako Turner Glacier. Jeho původní tlingitské jméno znamená „úzký ledovec“ a pochází z jazyka původních obyvatel oblasti.

Déšť dokáže ledovec výrazně urychlit

Výzkumníci sledovali pohyb ledovce pomocí GPS přístrojů rozmístěných v jeho okolí. Ty zaznamenávaly jeho polohu každých 15 sekund, takže vědci mohli zachytit i krátkodobé změny rychlosti a porovnat je s dlouhodobějším pohybem. Údaje následně porovnávali s odhady srážek, které ověřovali měřeními z meteorologické stanice na nedalekém letišti Yakutat.

Výsledky studie publikované v časopise The Cryosphere potvrdily souvislost mezi deštěm a zrychlováním pohybu ledovce. Při porovnání období rychlého postupu v letech 2020–2021 s pomalejším pohybem v letech 2022–2024 vědci zjistili, že více než polovina dešťových epizod vedla ke zvýšení rychlosti pohybu ledovce.

Při nejvýraznější epizodě urazil ledovec za jediný den 7,5 metru, což odpovídalo nárůstu rychlosti o 116 procent – pohyboval se tedy více než dvojnásobnou rychlostí. Taková epizoda trvala 66 hodin, tedy dvakrát déle než nejdelší zrychlení zaznamenaná během období pomalého pohybu. Obvykle začínala přibližně 12 hodin po začátku deště, pokud úhrn srážek dosáhl alespoň 20 milimetrů. Do stabilního stavu se ledovec vrátil o tři dny později.

V období pomalého pohybu byly deštěm vyvolané změny rychlosti méně časté. Když však nastaly, vyžadovaly od začátku srážkové epizody úhrn alespoň 60 milimetrů. Následné zrychlení dosahovalo v průměru 251 procent a vrcholilo přibližně po 32 hodinách. Přestože se rychlost zvýšila pouze o 1,5 metru za den, relativní nárůst byl vzhledem k velmi pomalému výchozímu pohybu ledovce výrazně větší.

V obou sledovaných obdobích se ledovec nejvíce zrychloval v níže položených částech údolí. Podle vědců k tomu pravděpodobně přispívá kombinace topografie terénu, gravitace a působení tající vody.

Rozhoduje účinnost odvodňovacího systému

Za zrychlováním pohybu ledovce stojí podle výzkumníků především účinnost jeho odvodňovacího systému. Pokud funguje dobře, voda z deště i tajícího ledu rychle odtéká propojenými kanály na povrchu, uvnitř i pod ledovcem. Ten pak spočívá na podložním skalním podkladu a pokračuje v pomalém, rovnoměrném pohybu.

Problémy nastávají, když je odvodňování nedostatečné. Voda se potom hromadí v izolovaných kapsách pod ledem nebo v sedimentu bezprostředně pod ledovcem. Protože nemá kam odtékat, její tlak postupně roste. Ten působí proti hmotnosti nadložního ledu, snižuje tření a vytváří kluzkou vrstvu, po níž se ledovec může rychleji posouvat po podloží.

Tento proces se označuje jako bazální skluz. Za jiných okolností může vzniknout také tehdy, když hmotnost ledu dosáhne kritické hodnoty a vysoký tlak změní teplotu tání. Mezi ledovcem a skalním podkladem se pak vytvoří vrstva vody, která usnadňuje jeho pohyb.

Proměnlivé ledovce komplikují předpovědi

Poznatky o vztahu mezi účinností odvodňování a rychlostí ledovců jsou důležité pro zpřesňování modelů, které předpovídají budoucí úbytek ledu. Měnící se počasí a častější deště by totiž mohly ovlivnit, jak často a jak dlouho budou ledovce v dalších letech zrychlovat.

V kombinaci s intenzivnějším táním v oteplujícím se světě lze očekávat pokračující úbytek ledovcového ledu. Vědci proto potřebují lépe porozumět jeho důsledkům pro hladinu moří, zejména pro pobřežní a ostrovní oblasti ohrožené záplavami.

Předpovědi však komplikují samotné ledovce, které se neustále proměňují. Jejich odvodňovací systémy se mohou měnit v průběhu desetiletí, jednotlivých let, ale dokonce i ze dne na den. Ačkoli se vědci snaží předvídat jejich chování v teplejším světě, některé aspekty jejich dynamiky mohou zůstat nepředvídatelné.