Góry lodowe – jak powstają i dlaczego dryfują po oceanie?

Źródłem góry lodowej jest śnieg, który przez stulecia sprasował się w lód lodowca, spłynął do morza i odłamał się od jego czoła. Dlatego góra pływająca po oceanie składa się ze słodkiego lodu, a nie z zamarzniętej wody morskiej. Ten lód jest lżejszy od słonej wody, ale tylko trochę. Większość bryły zostaje pod powierzchnią, więc o kierunku dryfu decydują prądy, a nie wiatr.

Jak powstaje góra lodowa?

Góra lodowa nie jest zamarzniętą wodą morską. To słodki lód ze śniegu sprasowanego przez stulecia, który lodowiec doniósł do morza i odłamał. Góra lodowa to lód oderwany od lodowca albo lodowca szelfowego, pływający po otwartym morzu. Zamarznięta woda morska tworzy coś innego, czyli lód morski. Jest to pokrywa powstająca na samej powierzchni oceanu, znacznie cieńsza od lodu, który spływa z lądu.

Droga od płatka śniegu do pływającej bryły:

1. Narastanie śniegu – na lądolodzie i w wysokich partiach gór opady przez lata przeważają nad topnieniem, więc nowe warstwy przykrywają starsze.
2. Przemiana w lód – ciężar wyższych warstw zgniata płatki w ziarnisty firn, a z czasem w zbity lód lodowcowy z uwięzionymi pęcherzykami powietrza.
3. Płynięcie lodowca – gruba masa lodu odkształca się pod własnym ciężarem i powoli spływa ku wybrzeżu. W Antarktyce często wchodzi na morze jako pływający lodowiec szelfowy.
4. Cielenie lodowca – czoło wysunięte nad wodę traci podparcie, pęka wzdłuż szczelin i odłamuje się jako osobna bryła.

Nie każdy odłam z czoła lodowca nazywa się jednak górą lodową. W klasyfikacji Międzynarodowego Patrolu Lodowego próg to długość ponad 15 m. Wystarcza też wysokość ponad 5 m nad wodą. Mniejsze kawałki lodu słodkowodnego to odłamy góry lodowej (bergy bits) i growlery, czyli najmniejsze bryły, ledwie wystające ponad fale.

Skąd biorą się tak różne kształty gór? Ich kształt zależy od cech lodowca, z którego się odrywają. Lodowce Grenlandii spływają wąskimi fiordami i odłamują bryły nieregularne, z wieżami i stromymi szczytami. Lodowce szelfowe Antarktydy oddają rozległe płyty, czyli góry stołowe o stromych ścianach i płaskim wierzchu.

Dlaczego góra lodowa pływa i dokąd znoszą ją prądy?

Góra lodowa pływa, bo lód jest lżejszy od słonej wody. Zgodnie z prawem Archimedesa zanurza się tak głęboko, aż wyparta woda zrówna się z nią ciężarem. Wysokość góry stołowej nad wodą ma się do jej zanurzenia średnio jak 1:5. Skąd zatem w różnych źródłach różne proporcje? Czysty lód ma gęstość około 917 kg/m³, a woda morska około 1025 kg/m³, więc pod powierzchnią zostaje blisko 90% bryły. Lód lodowcowy pełen pęcherzyków powietrza (to one nadają górom biel) jest lżejszy. Dlatego część zanurzona wynosi mniej więcej od 5/6 do 9/10 objętości, zależnie od przyjętej gęstości lodu. Rozbieżne liczby opisują po prostu różne bryły.

Tak głęboko zanurzona bryła płynie głównie z prądami, a wiatr działa tylko na jej wystającą część. Dlatego Międzynarodowy Patrol Lodowy (IIP) mierzy prądy na głębokości 50 m, gdzie jest większość masy góry. Dane z boi oceanograficznych zasilają model komputerowy, który przewiduje dryf śledzonych gór na trasach statków.

Taka podróż trwa miesiące albo lata, aż góra osiądzie na mieliźnie albo rozpadnie się w cieplejszej wodzie. Dryf gór antarktycznych po oderwaniu od lądolodu biegnie na zachód wraz z Antarktycznym Prądem Przybrzeżnym. Fragment góry C19 dryfował z tym prądem przez 10 lat.

Prąd potrafi też zatrzymać górę w miejscu. Olbrzymia góra A23a przez kilka miesięcy wirowała uwięziona w kolumnie Taylora, czyli wirującym słupie wody nad podmorską górą. W chwili oderwania była dwa razy większa od Wielkiego Londynu i ważyła prawie bilion ton. Takie postoje wydłużają dryf góry o całe miesiące.

Pękające lodowce szelfowe a ocieplenie klimatu

Cielenie zachodzi od zawsze. Lodowiec szelfowy dostaje lód od strony lądu i traci go na krawędzi, więc oderwanie nawet ogromnej płyty nie jest samo w sobie anomalią. Lodowiec Szelfowy Filchnera, część systemu Filchner-Ronne, wypuścił opisaną wyżej górę A23a już w 1986 roku.

Ocieplenie dokłada inny proces. W latach 1995–2002 Lodowiec Szelfowy Larsena przeszedł serię cieleń i serię rozpadów. Według Badania NSIDC nad Larsenem większe znaczenie miały rozpady szelfu. Rozpad napędza woda ze stawów roztopowych, która wnika w istniejące szczeliny i pogłębia je, bo jest gęstsza od lodu. Cieplejsza woda oceanu dodatkowo ścienia szelf od spodu.

Nienaruszony szelf działa jak zapora dla lodowców spływających z lądu. Po rozpadzie Larsena zasilające go lodowce płynęły od dwóch do sześciu razy szybciej.

Oderwanie góry lodowej A-84 odsłoniło nieznane dno Antarktyki

Góra A-84 wielkości Chicago oderwała się 13 stycznia 2025 roku od Lodowca Szelfowego Jerzego VI, przyczepionego do lądolodu Półwyspu Antarktycznego. Miała około 510 km² i odsłoniła tak samo duży obszar dna morskiego.

Statek Falkor (too), należący do Instytutu Oceanicznego Schmidta, pracował wtedy w pobliżu. Badacze porzucili plan rejsu i niecałe dwa tygodnie później jako pierwsi dotarli na odsłonięte dno. Taka okazja zdarza się rzadko, bo dno pod pływającym szelfem jest niedostępne, dopóki płyta się nie oderwie.

Pod dawnym szelfem badacze znaleźli bogate ekosystemy dużych gąbek i koralowców. Wśród nich żyją ryby lodowe, ośmiornice i olbrzymie kikutnice, zwane też pająkami morskimi. Przez stulecia lód grubości 150 m odcinał to dno od światła i od składników odżywczych z powierzchni. Bez światła nie rozwija się fitoplankton, którego szczątki zwykle opadają na dno i karmią jego mieszkańców.

Badacze przypuszczają, że pokarm przynoszą prądy oceaniczne, które wnoszą składniki odżywcze pod lodowiec szelfowy z otwartego morza.