Исследователи установили, что в нижней части антарктических ледников могут находиться каналы, в которых концентрируется теплая вода. Это приводит к их быстрому таянию и, как следствие, повышению уровня моря.
Шельфовые ледники
Ученые давно ожидают, что таяние ледников в Антарктиде может подарить людям немало неприятных сюрпризов. Однако новое исследование, опубликованное норвежскими учеными в журнале Nature Communications, показывает, что повышение уровня воды в океанах, вызванное этим процессом, может происходить даже быстрее, чем считалось.
Шельфовые ледники, являющиеся продолжением гигантских глыб, плавающих на поверхности воды, действуют как опоры, замедляющие поступление гигатонн льда в море. Теперь норвежские ученые обнаружили, что длинные канавоподобные выемки на нижней поверхности этих шельфовых ледников могут удерживать относительно теплую океанскую воду. Это резко ускоряет местное таяние.
Это исследование имеет глобальное значение. Если антарктические шельфовые ледники будут истончаться и ослабевать, это может ускорить сползание льда из внутренних районов материка в океан. В результате огромные массы льда будут попадать в воду быстрее, чем считалось ранее, что приведет к более стремительному повышению уровня Мирового океана.
Такая динамика уже наблюдалась в других районах Антарктиды. Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) определила нестабильность полярных шельфовых ледников как один из главных, но недостаточно изученных факторов риска, который может привести к повышению уровня моря, что будет гораздо быстрее и серьезнее, чем предполагает большинство современных моделей.
Геометрия основания шельфового ледника влияет на его таяние
На примере шельфового ледника Фимбулисен исследователи обнаружили, что форма его основания может существенно влиять на движение океанской воды подо льдом. В участках, где основание ледника имеет канавчастый рельеф, возникают небольшие циркуляционные очаги, которые задерживают более теплую воду подо льдом и не дают ей быстро проходить дальше.
В этих каналах скорость таяния может расти локально примерно на порядок. Проще говоря, геометрия шельфового ледника определяет, куда поступает тепло океана и насколько разрушительным оно становится.
«Мы обнаружили, что форма нижней части шельфового льда — это не просто пассивная особенность. Она может активно удерживать тепло океана именно в тех местах, где дополнительное таяние имеет наибольшее значение», — объясняет главный автор исследования Торе Хаттерман из Полярного исследовательского центра в Тромсе, Норвегия. Шельфовый ледник Фимбулисен расположен в Восточной Антарктиде — регионе, который холоднее и поэтому обычно считается под меньшей угрозой, чем остальные континенты.
«Мы наблюдали под шельфовым ледником Фимбулисен, что даже небольшие объемы более теплой воды могут существенно ускорить таяние внутри каналов», — говорит Торе Хаттерман. Ученый заявляет, что процесс таяния и расширения этих каналов может ослабить устойчивость всего шельфового ледника.
Сравнение результатов картографирования
Чтобы сделать эти выводы, исследователи соединили подробную карту нижней поверхности шельфового ледника с моделью океанской полости под Фимбулисеном, созданной с высоким разрешением.
Они сравнили варианты с более ровным ледовым основанием и с более реалистичным, имеющим каналы, как в условиях более прохладного, так и более теплого океана. Это позволило им выделить влияние каналов на течение воды, ее перемешивание и таяние.
В исследовании также были использованы результаты предыдущих полевых наблюдений в этом регионе, что продемонстрировало преимущества сочетания долгосрочных измерений с моделированием, позволяющим распознать мелкие особенности рельефа во льду.
Последствия открытия для климатических моделей
Общие последствия серьезны. Ускоренное таяние внутри каналов может привести к их углублению и расширению, что приведет к неравномерному утончению в более глубокой части шельфового ледника. Это может снизить прочность конструкции шельфа и ослабить его способность сдерживать питающие его ледники.
«Современные климатические модели не учитывают этот эффект», — предупреждает Торе Хаттерман. Это означает, что они рискуют недооценить чувствительность холодных шельфовых ледников вдоль побережья Восточной Антарктиды к небольшим изменениям или потеплению в прибрежных водах. Такие изменения уже наблюдаются, и, по прогнозам, в будущем они усилятся».
Это важно для науки, поскольку модели ледового покрова и климата должны более реалистично отражать эти мельчайшие особенности. Это важно и для политики, поскольку решения о планировании и адаптации прибрежных территорий зависят от надежных прогнозов уровня моря. И это не менее важно с экологической точки зрения, поскольку изменения в поступлении талой воды могут влиять на циркуляцию океана и морские экосистемы вокруг Антарктиды.
По материалам phys.org
