Как поверхностный талый лед ускоряет движение антарктических ледников

0

Это происходит на глубине 550 метров.

Глубоко подо льдами ледника Ленгховед в Восточной Антарктике происходят удивительные изменения в механике континента. Вода больше не просто скапливается на поверхности. Она проникает внутрь, пробиваясь сквозь трещины, и достигает коренных пород с достаточной силой, чтобы приподнять тонны льда над землей.

Именно так поверхностные талые воды заставляют ледники двигаться быстрее в сторону океана. Это прямое подтверждение, которого мы ждали, хотя и не по тем причинам, которые вы могли бы ожидать.

Данные получены в результате исследования, опубликованного в журнале Nature Communications профессором Син Сугиямой из Университета Хоккайдо и его командой. Они не использовали спутники. Спутники видят поверхность, безусловно. Они фиксируют белую пустыню и трещины. Но они не могут рассказать, что происходит на границе между льдом и скалами. Это слепая зона. Опасная, учитывая, что в Антарктике сосредоточено 90% ледяного покрова Земли. Полное таяние поднимет уровень моря примерно на 60 метров. Здесь не место для ошибок.

Поэтому команда сделала то, к чему прибегают только самые преданные науке исследователи. Они использовали струи горячей воды, чтобы пробурить скважины глубоко в леднике. В темноту. До самого основания.

Механика гидроразрыва

Почему это важно? Потому что долгое время связь между поверхностным таянием и базальтовым скольжением в Антарктике оставалась теоретической. Мы знали о Гренландии. Мы знали о ледниках Аляски и Европы, где талая вода действует как смазка, снижая трение и ускоряя течение. Антарктика была исключением. Или, по крайней мере, неизвестной величиной.

Сугияма и его коллеги спустили камеры и датчики давления сквозь эти скважины. То, что они обнаружили, изменило картину.

Поверхностные озера и пруды не просто испарялись или замерзали. Вес накопленной воды спровоцировал гидроразрыв. Это процесс, при котором давление воды заставляет трещины уходить глубже в лед, создавая вертикальные каналы. Представьте себе впрыск гидравлической жидкости в механизм. Вода проходит по этим вновь образованным трещинам прямо на дно.

Когда она достигла основания, стало интенсивно.

Давление резко возросло. В точках интенсивного поверхностного таяния — и да, даже после редкого выпадения дождя в январе 2023 года, что для Антарктики является чем-то невероятным — давление воды стало достаточным, чтобы поддерживать 97% веса льда над собой.

Приподнимание. Падение трения. Ускорение скольжения.

Конкретнее, скорость движения ледника увеличилась на 10–20%. Незначительные цифры в таблице. Огромные цифры для береговой линии, которая стала на три метра ниже по сравнению с предыдущим десятилетием.

Скрытая жизнь в толще льда

Но здесь начинается часть, которая кажется почти слишком похожей на научно-фантастический фильм, чтобы быть правдой.

Во время измерения давления камеры в скважинах увидели не только серый лед и скалы. Они увидели жизнь.

Зарытый подо льдом толщиной 474 метра, в тонком слое морской воды толщиной всего три метра, камеры зафиксировали морского анемона. И несколько губок на длинных ножках. Прикрепленных к валуну. В трехстах метрах от места, где ледник фактически отрывается от морского дна.

Как они вообще выживают там?

Это скрытая экосистема. Холодная. Темная. Замкнутая. Яркая. Сугияма отметил свое удивление. Обнаружение существ, занимающихся своими делами в такой враждебной, высокоподдавленной среде, вызывает беспокойство, но это подчеркивает сложность происходящего подо ледниковым щитом. Это не просто кусок замерзшей воды, движущийся к морю. Это динамичная среда, где биология, геология и гидродинамика взаимодействуют в реальном времени.

Спешные последствия

Означает ли это, что Антарктика сейчас скользит быстрее, чем раньше? Да.

Механизм понятен: больше тепла сверху означает больше таяния. Больше таяния означает больше воды, достигающей основания через гидроразрыв. Больше воды означает большее поднятие, меньшее трение и более быстрое скольжение.

«Наше исследование предполагает, что потери льда будут увеличиваться по мере роста уровня талых вод в условиях потепления климата» — профессор Син Сугияма

Это не просто академическое упражнение по гляциологии. Это проекция. В настоящее время ледниковый щит теряет массу. Выбросы в океан опережают накопление снега в глубине континента. Если поверхностное таяние усилится из-за роста глобальных температур, эффект ускорения будет нарастать. Больше воды. Больше поднятия. Больше скорости.

Следствия этого лежат squarely на общества, проживающие в низменных прибрежных районах. Вопрос не в том, изменится ли уровень, а в том, как быстро это произойдет.

Исследование проводилось в рамках экспедиции JARE63 и финансировалось грантами JSPS KAKenHi, но посыл выходит за рамки спонсоров. Лед смазан. Скольжение ускорено. И вода идет с поверхности, пробивая себе путь вниз, переписывая график для прибрежных городов.

Справочные данные, авторами которых являются Сугияма, Кondo, Минова и Ватанабэ, доступны для проверки. Но физика проста: вода подо льдом снижает трение. Гравитация делает все остальное.

Мы наблюдаем за этим в реальном времени. Прямо подо льдом.

попередня статтяКак посадка Viking 1 в 1976 году определила курс NASA к воздушным исследованиям
наступна статтяПочему миссия Artemis 2 стала тем человечным моментом, который нам был нужен