Поверхностные талые воды, которые каждое лето стекают в ложе Гренландского ледяного щита, вызывают изменения в потоке льда, которые не могут быть полностью объяснены господствующими теориями. Теперь многонациональная междисциплинарная группа под руководством специалистов по моделированию ледяных щитов из Лос-Аламосской национальной лаборатории изучает, как изменения в обширных, забитых отложениями подледниковых «болотах» на самом деле объясняют, почему движение ледяного щита замедляется в конце лета и зимой.
«Дренажная система под ледяным щитом Гренландии контролирует, насколько быстро лед течет к морю, и в конечном итоге способствует изменению уровня моря», - сказал Мэтью Хоффман, ведущий автор проекта и специалист по моделированию ледяного щита в Лос-Анджелесе. Аламос.«Уже более десяти лет известно, что во многих регионах летом скорость течения льда увеличивается более чем в два раза, поскольку талая вода с поверхности стекает на дно и смазывает движение. Это ускорение отправляет лед в море быстрее. замедляется в конце лета, осенью и зимой, что в значительной степени компенсирует летнее ускорение. Неясно, почему именно оно замедляется так сильно и так долго."
Подобный процесс происходит на многих горных ледниках по всему миру - везде, где на поверхности происходит значительное таяние. Однако в Гренландии эффект очень драматичен, и 7 метров потенциального уровня моря, запертого в Гренландии, делают ледяной щит гораздо более опасным, чем полметра потенциального изменения уровня моря во всех горных ледниках вместе взятых.
Работа опирается на опыт Лос-Аламоса в области моделирования движения и динамики жидкостей и использует суперкомпьютерные ресурсы Лаборатории мирового класса.
Таяние эффективных туннелей, по словам Хоффмана, значительно увеличивает способность базовой «водопроводной системы» ледяного щита перекачивать воду под ледяной щит, замедляя движение льда наверху, однако известно, что ледяной щит продолжает медленно даже после того, как эта туннельная система сформировалась. Исследовательская группа продемонстрировала, что эти недавно описанные слабо связанные заболоченные участки дна медленно просачиваются в систему туннелей, как в болоте, пробитом каналом.
«Медленное осушение заболоченных подледниковых заводей регулирует реакцию ледяного потока на летнюю смазку дна», - добавил Стив Прайс, другой автор и ученый из Лос-Аламоса.
Хоффман уточнил: «Эти области могут контролировать то, как ледяной щит реагирует на будущие изменения в таянии. Болотообразные заводи подледниковой дренажной системы могут медленно отводить воду в эффективные каналы, снижая давление воды на больших участках ледника. кровать и, таким образом, замедляя движение ледяного щита."
Чтобы разработать и проверить эту гипотезу, в Лос-Аламосе было проведено масштабное компьютерное моделирование, в том числе сравнение почасовой производительности модели с большим набором полевых данных, собранных в период с 2010 по 2013 год, включая бурение скважин с горячей водой глубиной от 700 метров до дно ледяного покрова.
Мэтт взял наши трудно интерпретируемые полевые данные и провел проверку на основе модели, которая показывает, как функционирует подледниковая среда. Это подталкивает нас на один шаг вперед в нашей способности более точно предсказывать будущую эволюцию льда. простыни в меняющемся климате», - говорит Джинни Катания, соавтор исследования из Университета Техаса.
Новая модель расширяет давно признанную сложность наземной гидрологии до исторически упрощенного понимания гидрологии под ледниками. Эта сложность указывает на то, что стабильность Гренландского ледяного щита в условиях потепления зависит не только от хорошо задокументированных летних явлений смазки, но и от осушения и повторного заполнения этих заболоченных участков. Этим слабо связанным областям, вероятно, потребуются годы, чтобы полностью создать новые запасы воды за счет медленного таяния нижней части ледяного щита, поэтому, как только из них стравливается давление, эти части ледяного щита остаются плохо смазанными в течение длительного времени.