Открытие предполагает, что локальные океанские течения могут сыграть решающую роль в будущем отступлении ледяного шельфа.
Проект ROSETTA Ice, трехлетнее многодисциплинарное исследование антарктического льда, собрал беспрецедентные данные о шельфовом леднике Росса, его структура, и как он меняется с течением времени. В исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience, члены команды ROSETTA Ice описывают, как они обнаружили древнюю геологическую структуру, которая ограничивает поток морской воды. Открытие предполагает, что местные морские течения могут сыграть решающую роль в будущем отступлении ледяного шельфа.
Ледяные полки - это огромные просторы плавучего льда, которые замедляют поток антарктического льда в океан, причем ледник Росса замедляется примерно на 20 процентов, что составляет 11,5 метра глобального уровня моря. Поскольку таяние антарктического льда набирает обороты, необходимо понять, как изменится шельф, если планета будет продолжать нагреваться, чтобы определить сложные взаимодействия льда, океана, атмосферы и геологии друг с другом.
С этой целью многодисциплинарная команда льда Розетты впервые рассмотрела шельф Росса как исследователя, посещающего новую планету. У команды была ключевая задача: собрать данные из региона размером с Испанию, где лед, часто толщиной более 300 метров, не позволяет традиционному анализу морского дна судов. Решением стала разработка земной обсерватории Ламонт-Доэрти Колумбийского университета (США) - IcePod, первой в своем роде системы, установленной на грузовом самолете и предназначенной для сбора данных высокого разрешения в полярных регионах. Приборы IcePod измеряют высоту, толщину и внутреннюю структуру стеллажного ледника, а также магнитные и гравитационные сигналы нижележащей породы.
Каждый раз, когда команда летала вокруг ледяной полки, магнитометр icepod (измеряющий магнитное поле Земли) показывал плоский и почти постоянный сигнал до середины ледяной полки, где инструмент оживал и показывал большие вариации, похожие на кардиограмму. Когда команда картографировала результаты, стало ясно, что это "сердцебиение" всегда появлялось посреди ледяного шельфа, идентифицируя ранее неизвестный участок геологической границы между Восточной и Западной Антарктидой.
Затем команда использовала измерения IcePod гравитационного поля Земли для имитации формы морского дна под шельфом. "Мы видели, что геологическая граница делает морское дно в восточной части Антарктиды намного глубже, чем на Западе, и это влияет на то, как морская вода циркулирует под ледником", - объяснила автор исследования Кирстен Тинто, которая возглавила все три полевые экспедиции.
Используя новую карту морского дна под ледником, команда запустила модель циркуляции моря и ее влияния на таяние шельфа Росса. По сравнению с морем Амундсена на Востоке, где теплая вода пересекает континентальный шельф и вызывает быстрое таяние, ледяной шельф Росса достигает относительно небольшого количества теплой воды. В море Росса тепло из глубокого океана отвлекается холодной зимней атмосферой в открытой водной зоне, прежде чем попасть под ледяной шельф. Модель показала, что этот поток холодной воды затем заставляет ледник таять на восточном побережье, но не может добраться до западного побережья из-за разницы глубин на старой тектонической границе.
Кроме того, команда неожиданно обнаружила, что ледяная дыра Росса летом также способствует интенсивному таянию вдоль края полки, подтверждая это радарными изображениями внутренней структуры ледника.
В целом результаты показывают, что модели прогнозирования будущих потерь льда в Антарктиде должны учитывать изменения местных условий вблизи ледяного фронта, а не только масштабные изменения в циркуляции теплой, глубокой воды. "Мы обнаружили, что нам нужно понять эти локальные процессы, без которых невозможно делать правильные прогнозы", - заключила Кирстен Тинто.
