Океанографический робот-исследователь, неожиданно оторвавшийся от ледника Тоттен и оставшийся дрейфовать, в итоге записал уникальную информацию об одном из самых отдаленных и труднодоступных для изучения районов Антарктиды. То, что началось как случайная потеря, превратилось в ценный источник научных данных.
Расположенный в Восточной Антарктиде, ледник Тоттен на протяжении десятилетий оставался территорией, практически недоступной для прямого наблюдения. Пробыв вне контроля около двух с половиной лет, прибор — автономный океанографический поплавок программы «Арго» — отправился в неожиданное путешествие, которое привело его под шельфовые ледники Денмана и Шеклтона, области, которые до тех пор не были исследованы и измерены прямыми способами.
С помощью своих датчиков температуры и солености поплавок собирал новые данные в течение девяти месяцев подо льдом, что дало редкую возможность заглянуть в процесс таяния антарктического льда и повышения уровня моря.
Необыкновенное путешествие поплавка «Арго» недавно было задокументировано учеными, участвовавшими в исследовании, которые подробно описали новые находки.
Поплавки «Арго» и шельфовые ледники
С глубиной погружения до двух километров поплавки «Арго» являются важнейшими инструментами для понимания антарктического региона. Эти устройства — свободно плавающие роботы, которые дрейфуют в океане, поднимаясь и опускаясь, примерно каждые 10 дней всплывают на поверхность, чтобы передать данные спутникам.
Данные об океане также крайне важны для отслеживания глобального потепления, поскольку 90% увеличения тепла за последние 50 лет было накоплено в океане. Труднодоступные для измерений области под шельфовыми ледниками предоставляют одни из самых важных данных для расчета повышения уровня моря. Эти показания температуры и солености, собранные с интервалом в пять дней, являются первыми в своем роде, полученными под шельфовым ледником Восточной Антарктиды.
Шельфовые ледники — это плавучие ледники, которые отмечают точку, где ледяная масса Антарктиды встречается с морем, отрываясь от твердого коренного ложа замерзшего континента. Они препятствуют попаданию континентального льда в море, но остаются уязвимыми для теплой воды, которая течет под ними, подтачивая и растапливая эти ледяные барьеры.
Таяние этих шельфовых ледников ускоряет повышение уровня моря, поэтому ученые крайне заинтересованы в их мониторинге. Однако один из самых критических факторов — теплая вода, проникающая под ледники снизу, — очень трудно наблюдать напрямую. В прошлом ученые иногда прибегали к бурению скважин и опусканию в них датчиков для получения данных, хотя это дорого и поэтому делается редко.
Странствия под Антарктидой
Ледник Тоттен, который изначально изучали исследователи, содержит достаточно льда, чтобы поднять уровень моря во всем мире на 3,5 метра, если растает полностью. Предыдущие исследования Тоттена указывали на то, что под шельфовым ледником находится достаточно теплой воды, что подвергает его значительному риску быстрого таяния. Учитывая обеспокоенность за глобальную экосистему, команда была расстроена, когда их поплавок «Арго» отклонился от цели.
К счастью, ждать пришлось недолго, прежде чем «Арго» нашел другую подходящую цель: ледник Денмана, способный в случае полного таяния вызвать повышение уровня моря на 1,5 метра. Предыдущие анализы радарных данных указывали на то, что Денман может быть нестабилен, но сбор подтверждающих это океанографических данных оказался сложной задачей. Однако своенравный «Арго» обнаружил, что теплая вода действительно может проникать под этот ледяной щит.
После девяти месяцев пропажи подо льдом команда начала подозревать, что их буй «Арго» мог оказаться под толщей ледника и больше никогда не выйти на связь. Но затем, совершенно неожиданно, буй «Арго» всплыл из-под ледников Денмана и Шеклтона, отправив исследователям данные из регионов под антарктическим льдом, куда еще никогда не проникали.
Анализ данных
Главным препятствием для исследователей было то, что, не всплывая регулярно на поверхность, буй «Арго» не мог помечать данные координатами GPS. Тем не менее, команде удалось преодолеть это препятствие в своем анализе. Каждый раз, когда робот приближался к поверхности и натыкался на лед, он фиксировал важное измерение толщины льда в точке контакта. Сопоставляя эти показания с известными спутниковыми измерениями толщины льда, команда смогла восстановить траекторию движения буя «Арго» под шельфовым ледником.
К счастью, данные указывают на то, что теплая вода в настоящее время не проникает под шельфовый ледник Шеклтона, а это означает, что, по крайней мере, на данный момент лед в этой области относительно стабилен. Однако обнаружение теплой воды под Денманом остается серьезным поводом для беспокойства, поскольку даже небольшое увеличение количества теплой воды в этой области может ускорить таяние и, следовательно, привести к большей нестабильности.