Международная группа ученых обнаружила, что часть крупнейшего в мире шельфового ледника тает в 10 раз быстрее, чем средний шельфовый ледник, из-за солнечного нагрева окружающей поверхности океана.
В ходе исследования шельфового ледника Росса в Антарктиде, который занимает территорию размером примерно с Францию, ученые потратили несколько лет на сбор данных о том, как северо-западный сектор этого обширного шельфового ледника взаимодействует с океаном под ним. Это. Их результаты, опубликованные в журнале Nature Geoscience, показывают, что лед тает гораздо быстрее, чем считалось ранее, из-за притока теплой воды.
«Обычно считается, что стабильность шельфовых ледников связана с их воздействием на них теплой глубоководной воды океана, но мы обнаружили, что нагретые солнцем поверхностные воды также играют решающую роль в таянии шельфовых ледников», - сказал первый автор. Доктор Крейг Стюарт из Национального института водных и атмосферных исследований (NIWA) в Новой Зеландии, который руководил работой, будучи аспирантом Кембриджского университета.
Хотя взаимодействия между льдом и океаном, происходящие на сотнях метров ниже поверхности шельфовых ледников, кажутся отдаленными, они оказывают непосредственное влияние на уровень моря в долгосрочной перспективе. Шельфовый ледник Росса стабилизирует западно-антарктический ледяной щит, блокируя лед, впадающий в него с некоторых из крупнейших в мире ледников.
«Предыдущие исследования показали, что, когда шельфовые ледники разрушаются, питающие ледники могут ускоряться в два или три раза», - сказал соавтор доктор Пол Кристофферсен из Кембриджского института полярных исследований Скотта.«Разница здесь заключается в огромном размере шельфового ледника Росса, который более чем в сто раз больше, чем шельфовые ледники, которые мы уже видели исчезающими».
Команда собрала данные за четыре года с океанографического причала, установленного под шельфовым ледником Росса сотрудниками NIWA. Используя инструменты, установленные в скважине глубиной 260 метров, команда измерила температуру, соленость, скорость таяния и океанские течения в полости подо льдом.
Команда также использовала чрезвычайно точную радиолокационную систему, изготовленную на заказ, для наблюдения за изменяющейся толщиной шельфового ледника. При поддержке Antarctica New Zealand и стипендии Скотта в честь столетия Фонда Резерфорда в Институте полярных исследований Скотта д-р Стюарт и д-р Кристофферсен преодолели более 1000 км на снегоходе, чтобы измерить толщину льда и нанести на карту базальную скорость таяния.
Данные приборов, установленных на причале, показали, что нагретые солнцем поверхностные воды текут в полость под шельфовым ледником у острова Росс, в результате чего в летние месяцы скорость таяния увеличивается почти в три раза.
На таяние влияет большая площадь открытого океана перед шельфовым ледником, которая свободна от морского льда из-за сильных прибрежных ветров. Эта область, известная как Полынья моря Росса, быстро поглощает солнечное тепло летом, и этот источник солнечного тепла явно влияет на таяние в полости шельфового ледника.
Выводы показывают, что условия в полости шельфового ледника более тесно связаны с поверхностью океана и атмосферой, чем предполагалось ранее, а это означает, что скорость таяния у фронта льда будет быстро реагировать на изменения в самом верхнем слое океана.
«Изменение климата, вероятно, приведет к уменьшению количества морского льда и повышению температуры поверхности океана в море Росса, что предполагает увеличение скорости таяния в этом регионе в будущем», - сказал Стюарт.
Потенциал увеличения скорости таяния в этом регионе влияет на стабильность шельфового ледника из-за формы шельфового ледника. Быстрое таяние, выявленное исследованием, происходит под тонкой и структурно важной частью шельфового ледника, где лед прижимается к острову Росса. Давление острова, передаваемое через этот регион, замедляет течение всего шельфового ледника.
"Наблюдения, которые мы сделали в передней части шельфового ледника, имеют прямое отношение ко многим крупным ледникам, впадающим в шельфовый ледник, некоторые из которых находятся на расстоянии до 900 км", - сказал Кристофферсен.
Хотя шельфовый ледник Росса считается относительно стабильным, новые данные показывают, что он может быть более уязвимым, чем считалось до сих пор. Точка уязвимости заключается в том, что нагретые солнцем поверхностные воды стекают в полость вблизи стабилизирующей точки закрепления, которая может быть подорвана в случае дальнейшего усиления базального таяния..
Исследователи отмечают, что таяние, измеренное в ходе исследования, не означает, что шельфовый ледник в настоящее время нестабилен. Шельфовый ледник развивался с течением времени, и потери льда в результате таяния из-за притока теплой воды примерно уравновешиваются поступлением льда от питающих ледников и накопления снега. Однако этот баланс зависит от стабильности, обеспечиваемой точкой закрепления острова Росс, которую новое исследование определяет как точку будущей уязвимости.