Дослідники встановили, що в нижній частині антарктичних льодовиків можуть бути канали, в яких концентрується тепла вода. Це призводить до їхнього швидкого танення і, як наслідок, підвищення рівня моря.
Шельфові льодовики
Науковці давно очікують, що танення льодовиків в Антарктиді може подарувати людям чимало неприємних сюрпризів. Однак нове дослідження, опубліковане норвезькими науковцями в журналі Nature Communications, показує, що підвищення рівня води в океанах, викликане цим процесом, може відбуватися навіть швидше, ніж вважалося.
Шельфові льодовики, які є продовженням гігантських брил, що плавають на поверхні води, діють як опори, що сповільнюють надходження гігатонн льоду в море. Тепер норвезькі науковці виявили, що довгі канавоподібні виїмки на нижній поверхні цих шельфових льодовиків можуть утримувати відносно теплу океанську воду. Це різко прискорює місцеве танення.
Це дослідження має глобальне значення. Якщо антарктичні шельфові льодовики стоншуватимуться й слабшатимуть, це може прискорити сповзання льоду з внутрішніх районів материка в океан. Унаслідок цього величезні маси льоду потраплятимуть у воду швидше, ніж вважалося раніше, що призведе до стрімкішого підвищення рівня Світового океану.
Така динаміка вже спостерігалася в інших районах Антарктиди. Міжурядова група експертів з питань зміни клімату (МГЕЗК) визначила нестабільність полярних шельфових льодовиків як один із головних, але недостатньо вивчених факторів ризику, який може призвести до підвищення рівня моря, що буде набагато швидшим і серйознішим, ніж передбачає більшість сучасних моделей.
Геометрія основи шельфового льодовика впливає на його танення
На прикладі шельфового льодовика Фімбулісен дослідники виявили, що форма його основи може істотно впливати на рух океанської води під льодом. У ділянках, де основа льодовика має канавистий рельєф, виникають невеликі циркуляційні осередки, які затримують теплішу воду під льодом і не дають їй швидко проходити далі.
У цих каналах швидкість танення може локально зростати приблизно на порядок. Простіше кажучи, геометрія шельфового льодовика визначає, куди надходить тепло океану і наскільки руйнівним воно стає.
«Ми виявили, що форма нижньої частини шельфового льоду — це не просто пасивна особливість. Вона може активно утримувати тепло океану саме в тих місцях, де додаткове танення має найбільше значення», — пояснює головний автор дослідження Торе Хаттерман з Полярного дослідницького центру у Тромсе, Норвегія. Шельфовий льодовик Фімбулісен розташований у Східній Антарктиді — регіоні, який є холоднішим і тому зазвичай вважається під меншою загрозою, ніж решта континенту.
«Ми спостерігали під шельфовим льодовиком Фімбулісен, що навіть невеликі обсяги теплішої води можуть суттєво прискорити танення всередині каналів», — каже Торе Хаттерман. Науковець заявляє, що процес танення і розширення цих каналів може послабити стабільність усього шельфового льодовика.
Порівняння результатів картографування
Щоб дійти цих висновків, дослідники поєднали детальну карту нижньої поверхні шельфового льодовика з моделлю океанської порожнини під Фімбулісеном, створеною з високою роздільною здатністю.
Вони порівняли моделі з відносно рівною нижньою поверхнею льодовика та з реалістичнішим рельєфом, прорізаним каналами, за умов як прохолоднішого, так і дещо теплішого океану. Це дало змогу окремо оцінити, як канали впливають на циркуляцію води, її перемішування та швидкість танення льоду.
У дослідженні також були використані результати попередніх польових спостережень у цьому регіоні, що продемонструвало переваги поєднання довгострокових вимірювань із моделюванням, яке дозволяє розпізнати дрібні особливості рельєфу під льодом.
Наслідки відкриття для кліматичних моделей
Загальні наслідки є серйозними. Прискорене танення всередині каналів може призвести до їхнього поглиблення та розширення, що спричинить нерівномірне стоншення в глибшій частині шельфового льодовика. Це може знизити міцність конструкції шельфу та послабити його здатність стримувати льодовики, що його живлять.
«Сучасні кліматичні моделі не враховують цей ефект, — попереджає Торе Хаттерман. — Це означає, що вони ризикують недооцінити чутливість «холодних» шельфових льодовиків уздовж узбережжя Східної Антарктиди до невеликих змін або потепління в прибережних водах. Такі зміни вже спостерігаються, і, за прогнозами, у майбутньому вони посиляться».
Це важливо для науки, оскільки моделі льодового покриву та клімату мають реалістичніше відображати ці дрібні особливості. Це важливо і для політики, оскільки рішення щодо планування та адаптації прибережних територій залежать від надійних прогнозів рівня моря. І це не менш важливо з екологічної точки зору, оскільки зміни у надходженні талої води можуть впливати на циркуляцію океану та морські екосистеми навколо Антарктиди.
За матеріалами phys.org
