За последние несколько лет ледяная шапка Вавилова в российской Арктике резко ускорилась, соскальзывая со скоростью 82 фута в день в 2015 году, согласно новому многонациональному исследованию, проведенному несколькими институтами под руководством CIRES. Товарищ Майк Уиллис, доцент кафедры геологии Калифорнийского университета в Боулдере. Это затмевает предыдущую среднюю скорость льда около 2 дюймов в день и ставит под сомнение предположения ученых о стабильности холодных ледяных шапок, усеивающих высокие широты Земли.
«В условиях потепления климата ускорение ледников становится все более и более частым явлением, но темпы потери льда на Вавилове экстремальны и неожиданны», - сказал Майк Уиллис, научный сотрудник CIRES и ведущий автор статьи, опубликованной на этой неделе в Письма о науке о Земле и планетах.
Ледники и ледяные шапки, такие как Вавилов, покрывают почти 300 000 квадратных миль земной поверхности и удерживают примерно фут потенциального повышения уровня моря. Ученые никогда раньше не видели такого ускорения в ледяных шапках такого типа, и авторы новой статьи написали, что их открытие повышает вероятность того, что другие, в настоящее время стабильные ледяные шапки могут быть более уязвимыми, чем ожидалось..
Для новой оценки исследователи сыграли роль детективов-криминалистов, собирающих воедино разрушение ледяной шапки, следя за продвигающимся льдом с помощью технологии дистанционного зондирования с созвездия спутников, управляемых DigitalGlobe Inc со штаб-квартирой в Вестминстере, штат Колорадо.. Проект также опирался на поддержку Национального научного фонда и Национального агентства геопространственной разведки, которые финансировали разработку топографических карт Арктики с высоким разрешением.
С помощью спутника они наблюдали, как лед на шапке медленно ползет вперед в течение нескольких лет, прежде чем он медленно ускорился в 2010 году, а затем быстро двинулся вперед в 2015 году. Считается, что начальное очень медленное продвижение было вызвано сдвигом в направление осадков, выпавших около 500 лет назад. До этого времени снег и дождь шли с юго-востока, после этого времени дождь и снег шли с юго-запада. По мере того как западная часть ледяной шапки приближалась к океану, лед двигался вперед.
"Холодные" ледяные шапки, как и Вавилова, встречаются в полярных "пустынях" с очень небольшим количеством осадков, и они, как правило, примерзают к своему ложу, растекаясь только за счет изгиба льда под действием силы тяжести. Слои, лежащие выше уровня моря, обычно защищены от тех изменений, которые произошли с ледниками в менее холодных регионах: например, таяние снизу под действием теплой морской воды или более быстрое скольжение, когда теплая поверхностная талая вода стекает на ложе льда.
Исследователи подозревают, что ледяная шапка начала резко продвигаться вперед, когда дно ледяной шапки стало более влажным, а передняя часть ледника надвинулась на очень скользкие морские отложения. Лед начал ускоряться, и трение заставило часть льда под ледником растаять, в результате чего на дно льда попало больше воды, что уменьшило трение, что вызвало ускорение льда, что, в свою очередь, снова произвело больше воды.. Часть этой воды могла соединиться с глиной под ледником, еще больше уменьшив трение под ледником и позволив возникать поистине необычайным скоростям скольжения.
К 2015 году отложения и камни на ложе подо льдом стали настолько скользкими, что материал не мог остановить течение льда. Потребовалось всего два года, чтобы основание ледяной шапки достигло этой критической точки, превратившись в зону, почти полностью лишенную трения, хорошо смазанную и очень подвижную. Ледник и сегодня продолжает скользить с ускоренной скоростью 5-10 метров в сутки.
Шапка Вавилова истончилась всего на несколько метров, продвинулась примерно на 2 км и потеряла около 1,2 км3 в общем объеме в океан за 30 лет до ускорения. За один год между 2015 и 2016 годами лед продвинулся примерно на 4 километра и истончился примерно на 100 метров (~ 0,3 м в день). Ледяная шапка потеряла около 4,5 км3 льда, чего достаточно, чтобы покрыть Манхэттен примерно 250 футами воды или весь штат Вашингтон на дюйм. И маловероятно, что ледяная шапка когда-либо сможет восстановить ледяную массу в сегодняшнем потеплении климата, утверждает газета..
Многие ученые предполагали, что полярные ледяные шапки, расположенные над уровнем моря, будут медленно реагировать на потепление климата, но авторы этого исследования призывают подвергнуть это предположение сомнению. Быстрое разрушение ледяной шапки Вавилова имеет значительные последствия для ледников в других полярных регионах, особенно на окаймляющих Антарктиду и Гренландию.
"Мы никогда раньше не видели ничего подобного, это исследование подняло столько же вопросов, сколько и дало ответов." - сказал Уиллис. «И сейчас мы работаем над моделированием всей ситуации, чтобы лучше понять физику».