Континентальный шельф моря Амундсена расположен между 100 и 135 з.д., к югу от 71 ю.ш., вдоль окраины сектора Земли Мари-Берд Западноантарктического ледового щита (WAIS). Будучи одним из наиболее отдаленных побережий Антарктики, с почти многолетним морским ледяным покровом и небольшим донным образованием, он оставался в значительной степени неизученным до середины 1980-х годов.
Интерес к региону возрос с открытием в 1994 г. того факта, что шельф ледника Пайн-Айленда таял на порядки быстрее, чем шельфы Росса и Фильчнер-Ронна, что сопровождалось увеличением скорости, утончением и отступлением береговой линии. Скорость таяния более 40 м/год вблизи линии заземления, по-видимому, обусловлена "теплыми" циркумполярными глубинами (CDW), которые затопляют более глубокие участки континентального шельфа моря Амундсена.
Последующие исследования показали высокую скорость таяния для других шельфовых ледников Амундсена, истончение и увеличение скоростей притока ледников и уменьшение высоты поверхности льда в смежных водосборных бассейнах WAIS. Такие результаты возродили давние опасения относительно стабильности ледникового покрова в этом секторе, тем более что WAIS в основном затоплена ниже уровня моря и происходит потепление Мирового океана.
Большая часть быстрого таяния происходит в глубоких впадинах на внутреннем шельфе, когда потоки льда больших ледяных покровов были заземлены на существующем морском дне. Поскольку эти особенности в настоящее время простираются под небольшими морскими шельфовыми ледниками Амундсена, важно понять, как желоба облегчают доступ к льду CDW, а также их характерные особенности и связи с разрывом шельфа. Более точное описание батиметрии континентального шельфа может стать ключевым элементом усовершенствованных моделей циркуляции океана, взаимодействия океана и льда и поведения ледникового покрова, а также в реконструкции палео-ледового потока.
Изучение континентального шельфа моря Амундсена
Тектоническая структура континентального шельфа моря Амундсена обусловлена главным образом позднемеловым рифтингом и распадом Новой Зеландии на блоки Мари-Берд и Терстон, а также существованием независимой Беллинсгаузенской плиты до начала третичного периода. Предполагается, что южная граница Беллинсгаузенской плиты пересекает континентальный шельф Амундсенской набережной.
Настоящий континентальный шельф был сформирован во время прошлых оледенений, демонстрируя поверхностные и подземные особенности, указывающие на то, что залегающий лед несколько раз достигает внешнего шельфа. Ранее экспедиции обнаружили несколько глубоких впадин на внутреннем шельфе, и последующие исследования впадины, происходящей из залива Пайн-Айленд, сообщили об обнаженной кристаллической породе на внутреннем шельфе, переходящей в погружающиеся слои с перекрывающим недавним осадочным чехлом к середине шельфа.
Мегамасштабные ледниковые линии в этой впадине указывают на то, что ее занимали палео-ледяные ручьи. На более мелких участках внешнего шельфа (500 м) широко распространены борозды айсбергов на морском дне и широкие углубления, которые могут быть связаны с внутренними впадинами.
Новая батиметрическая карта моря Амундсена
В результате впервые составленная компиляция описывает всю протяженность и форму континентального шельфа моря Амундсена, определяя разрыв его шельфа по большей части его длины. В сторону моря от береговой линии континентальный шельф сужается на запад от >400 км к северу от залива Пайн-Айленд до 100-200 км к западу от острова Сипл-Айленд.
Отличительными особенностями континентального шельфа являются глубокие и изрезанные впадины внутреннего шельфа, которые, как правило, сливаются и мелководье вдоль фронта ледового шельфа. Отдельные желоба часто сливаются в единое целое, причем на восточном шельфе доминируют две системы желобов. В заливе Пайн-Айленд-Бей сочетаются впадины, происходящие из Соснового острова, Твейтов и ледников Смита. Вторая система включает в себя желоба с шельфовых ледников Дотсона и восточного Гетца.
Максимальные глубины в обеих системах превышают 1600 м, но не всегда находятся вблизи современных ледовых фронтов. Эти системы дендритных желобов отделены берегом, простирающимся к северу от Медвежьего полуострова на глубину 250-400 м, где глубоководные айсберги залегают на мель. Недавно собранные данные полосовой батиметрии, которые были включены в новый батиметрический сборник, показывают, что геоморфологические особенности, интерпретируемые как элементы талой воды подледников, широко распространены по всему внутреннему шельфу впадин.
Несколько небольших желобов и систем желобов находятся вблизи шельфового ледника Косгроув, у острова Карни и у центральных и западных фронтов шельфового ледника Гетца. Эти внутренние шельфовые желоба обычно имеют прочный рельеф, до >200 м в заливе Пайнс-Айленд-Бэй, и множество мелких особенностей, включая полосы, бороздки, барабаны и мегамасштабные линии, указывающие на ледниковую эрозию. Аналогичные впадины появляются и в других частях континентальной окраины Антарктики и на окраинах северного полушария, а также в ледниковой окраине.
Последствия таяния
Озабоченность по поводу баланса массы ледникового покрова и изменения уровня моря в последнее время сфокусирована на море Амундсена, поскольку высокие темпы базального таяния его небольших шельфовых ледников положительно коррелируют с ускоряющимися нисходящими потоками льда и явным отступлением прилегающего ледового покрова. Считается, что батиметрия шельфа играет существенную роль в этом процессе как в качестве шлюза, облегчающего проникновение CDW вблизи разрыва шельфа, так и в качестве связи с заземлением глубоководных участков шельфа.
Наблюдения и модели показывают, что теплые глубоководные слои могут предпочтительно перемещаться на континентальный шельф через изгибы и впадины шельфа. Однако CDW поднимается значительно выше Амундсенского шельфа на большой площади, и пока мало что известно о временной изменчивости его проникновения на шельф. Попадая во впадины, самая соленая и поэтому самая плотная вода погружается и попадает в полости шельфа льда, его таяние усиливается понижением температуры замерзания морской воды с повышением давления.
Новая батиметрия может повлиять на оценки таяния ледникового шельфа, массовый баланс WAIS и освежение океана. Расположение и глубина залегания систем желобов также важны для реконструкции палео-ледникового потока и дегляциии. Эта компиляция данных морской батиметрии Амундсена представляет собой значительное улучшение по сравнению с ранее имевшимися региональными наборами данных, которые предусматривали гораздо большую интерполяцию между более спарсерными и менее точными наблюдениями.