Замерзшие горы и ледяные равнины Антарктиды содержат достаточно воды, чтобы поднять глобальный уровень моря почти на 61 метр. К счастью, более трех четвертей континента опоясано ледяными шельфами, плавающими участками ледников, которые защищают сухопутный лед за ними, как стены, окружающие огромный ледяной замок. Но ученые с каждым разом находят все новые уязвимости, которые могут ослабляют этот природный барьер.
В холодном мире Восточной Антарктиды десятки тысяч блестящих голубых озер формируются летом на ледяных шельфах - гораздо больше, чем ранее предполагали ученые, согласно исследованию, опубликованному в прошлом месяце в Scientific Reports . Между тем, в быстро тающих частях Западной Антарктиды, так называемые «перевернутые реки» теплой воды грызут слабые места шельфовых ледников снизу, согласно исследованию журнала Science Advances .
Поскольку Земля продолжает нагреваться, оба процесса могут ускорить гибель ледяной брони Антарктиды и гигантских ледников, которые она сдерживает.
Нашествие голубых озер
Большую часть года ледяные покровы полярных регионов Земли находятся в глубокой заморозке. Но в мягкие летние дни поверхность льда начинает таять, образуя небольшие озера голубого цвета, заполненные водой.
Как бы они ни были прекрасны, эти озера - плохая новость для льда. Из-за своего темного цвета они поглощают больше солнечной энергии, вызывая дальнейшее потепление. И при определенных условиях скопления озер могут быстро стекать в лед под ними, что приводит к его разрыву в процессе, известном как «гидроразрыв пласта».
В течение последнего десятилетия ученые интенсивно изучали эти талые озера в быстро прогревающихся частях Гренландии и Антарктического полуострова. В настоящее время группа исследователей провела первое систематическое обследование талых вод в Восточной Антарктиде, самой холодной части континента и родине его наиболее устойчивого льда.
Они нашли намного больше озер, чем ожидали.
Фактически, по спутниковым данным за январь 2017 года, исследователи выявили колоссальные 65 000 озер и прудов, простирающихся вдоль береговой линии Восточной Антарктики. «Практически везде, куда мы обращали взгляд, можно было увидеть озера», - говорит ведущий автор исследования Крис Стоукс, гляциолог из Даремского университета в Великобритании. «Это нас удивило».
Более тревожным, чем количество озер, был тот факт, что многие из них, по-видимому, группировались в районах шельфовых ледников, которые могут быть уязвимы для разрушения в результате гидроразрыва.
Исследование принимает во внимание только один сезон таяния льдов, что довольно странно, ведь в конце 2016 и начале 2017 года, мягкая погода и необычные атмосферные циркуляции воздуха вызвали массивное обрушение льда, вдоль берегов Антарктиды. По словам Стоукса, ученые планируют повторить свой анализ с дополнительной информацией за разные годы, опирающийся на спутниковые данные. Но даже если 2017 год был необычным, исследование предполагает, что некоторые из шельфовых ледников Восточной Антарктиды могут быть более уязвимы к теплым годам, чем мы думали.
И, как отмечает Элисон Банвелл, гляциолог из Университета Колорадо, которая не принимала участия в работе над документом, «Атмосферные температуры повышаются, поэтому мы должны ожидать более теплых лет».
Перевернутые реки
Поскольку озера вызывают озабоченность по поводу будущего шельфовых ледников Восточной Антарктиды, на западе невидимые силы атакуют лед снизу. Капли теплой воды поднимаются из глубин, образуя речные каналы, которые разъедают дно этих шельфовых ледников.
Несколько лет назад Карен Алли, гляциолог из Вустерского колледжа, начала изучать эти так называемые «перевернутые реки» с помощью спутниковых снимков. Исследуя углубления на поверхности льда, она могла сказать, что некоторые из них были огромными - до трех миль в ширину, десятков миль в длину и сотен футов в глубину. Она также заметила, что реки часто образуются ниже того уровня, что гляциологи называют «границами сдвига», слабыми точками на краях шельфовых ледников.
В своем последнем исследовании Алли и ее соавторы использовали спутниковые снимки, чтобы попытаться разобраться с тем, что происходит. Как они сообщают в своей новой статье, формирование рек под границами сдвига, кажется, начинается на суше, когда текущие ледяные потоки растягиваются и истончаются вдоль их краев. Когда эти зоны растяжения достигают океана, они поднимаются относительно более толстого льда, окружающего их, создавая нечто похожее на перевернутое русло реки, бегущее по дну шельфа. Поднимающаяся теплая вода направляется в это русло, образуя перевернутую реку.
Исследователи обнаружили, что реки, скорее всего, будут образовываться под быстрым течением льда, в том числе шельфовые ледники, защищающие опасную для Пайн-Айленда Западную Антарктиду и ледники Твайтс. И вообще, «на полях сдвига было намного больше таких шельфовых каналов, чем мы думали», - говорит Алли.
Никто не уверен, насколько важны перевернутые реки в ускорении разрушения шельфового ледника. Но в более ранних работах на ледяном шельфе Гетц, Алли обнаружила, что реки могут быстро углубляться, вырубая до 30 футов льда из основания шельфа за один год. Если вода в этих реках станет еще немного теплее из-за изменения климата, этот процесс истончения может значительно ускориться.
«Мы не можем знать, сильно или слабо это отразится на дальнейшей судьбе Антарктиды», - сказала Алли. «Но мы точно знаем, что это повышает вероятность того, что мы потеряем шельфовые ледники».
Двусторонняя атака
Взятые вместе, озера на поверхности ледников и реки под ними, указывают на плохо понятые слабости в ледяной крепости Антарктиды. И эти два явления могут работать в тандеме, чтобы ослабить лед.
Банвелл сказала, что воздействие поверхностных озер на шельфовые ледники часто зависит от прочности границы сдвига шельфа. По ее словам, граница сдвига, на которую попадает теплая вода снизу, может быть более уязвимой для разрушения из-за озер наверху. Эти факторы, совокупно с глобальным изменением климата и потеплением океанов, могут нанести значительный ущерб Антарктиде.
«Я думаю, что в будущем вы будете получать все больше и больше этих озер из-за атмосферного потепления», - говорит Банвелл. «А большая интенсивность таяния и водоемов в сочетании с этими подземными процессами просто означает, что эти шельфовые ледники станут более нестабильными».
На этом все. Если Вам понравился такой непростой материал, просим поддержать наш канал пальцем вверх. Также можете подписаться. Здесь публикуется только проверенный научный материал о нашей планете, а еще некоторые интересные истории.