Шельфовые ледники разрушаются под тяжестью талых озер, доказали ученые
Когда в Антарктиде повышается температура, талая вода скапливается на поверхности плавучих шельфовых ледников, тем самым утяжеляя их и заставляя лед прогибаться. Новое исследование однако показало, что ледники не просто прогибаются под тяжестью таких озер с талой водой — они разрушаются, согласно статье, опубликованной 3 мая в Journal of Glaciology.
Шельфовые ледники Антарктиды удерживают ледниковый покров на суше. Ученые предсказали и смоделировали, что поверхностные потоки талой воды могут привести к разрушению шельфовых ледников, но до сих пор никто не наблюдал этот процесс в полевых условиях.
Чтобы изучить влияние поверхностных талых вод на стабильность шельфовых ледников, исследовательская группа, возглавляемая Университетом Колорадо в Боулдере и включающая исследователей из Кембриджского университета, в ноябре 2019 года отправилась на шельфовый ледник Георга VI на Антарктическом полуострове.
В процессе работы исследователи обнаружили углубление или «долину» на поверхности льда, образовавшуюся в результате предыдущего осушения озера, где, по их мнению, талая вода, вероятно, снова скапливалась на льду. Вокруг долины ученые установили высокоточные GPS-станции для измерения высоты поверхности льда, датчики давления воды для измерения глубины озера и систему камер с временной съемкой, позволяющую каждые 30 минут получать изображения поверхности льда и озер с талой водой.
В 2020 году из-за пандемии COVID-19 им пришлось остановить работу. Когда в ноябре 2021 года ученые смогли вернуться на объект, там остались только два GPS-датчика и одна камера для съемки; два других GPS-датчика и все датчики давления воды были затоплены и погребены под толстым слоем льда.
К счастью, уцелевшие приборы зафиксировали вертикальное и горизонтальное движение поверхности льда и изображения озера с талой водой, которое образовалось и высохло во время сезона таяния 2019/2020 годов.
Данные GPS показали, что лед в центре бассейна озера прогнулся вниз примерно на 30 см. Ученые также обнаружили, что расстояние от края до центра озера увеличилось более чем на 30 см. По их оценке, это произошло из-за образования и расширения кольцевых трещин вокруг озера талой воды, которые были зафиксированы на замедленной съемке.
Таким образом, результаты исследования дали первые полевые данные о растрескивании шельфового ледника от тяжести талой воды озера.
«Хотя эти измерения были проведены на небольшой площади, они демонстрируют, что изгиб и разрушение плавучего льда под воздействием поверхностных вод может быть более распространенным явлением, чем считалось ранее, — сказала соавтор исследования доктор Ребекка Делл из Кембриджского института полярных исследований Скотта. — По мере усиления таяния в ответ на прогнозируемое потепление шельфовые ледники могут стать более склонными к разрушению, чем в настоящее время».
Данная работа подтвердила результаты моделирования, которые показали, что огромный вес тысяч озер с талой водой и последующее осушение привели к изгибу и разрушению шельфового ледника Ларсена Б, что привело к его обрушению.
«Эти наблюдения важны, поскольку они могут быть использованы для совершенствования моделей, позволяющих лучше прогнозировать, какие шельфовые ледники Антарктики более уязвимы и наиболее подвержены разрушению в будущем», — отметила Элисон Банвелл из Кооперативного института исследований в области наук об окружающей среде (CIRES).
