Глобальный уровень моря постоянно повышается. Одним из факторов, способствующих этому подъему, является таяние ледников. Однако, хотя площадь поверхности ледников хорошо нанесена на карту, часто отсутствует информация об их толщине, что делает невозможным расчет их объема. В результате мы не можем точно рассчитать влияние на уровень моря. Доктор Йоханнес Фюрст из Института географии Фридриха-Александра-Университета Эрланген-Нюрнберг (FAU) разработал подход, который можно использовать для составления региональных карт толщины льда для ледников. Он составил такую карту Шпицбергена и опубликовал свои выводы в журнале Geophysical Research Letters.
Новая карта толщины льда, новые находки
Географ FAU Йоханнес Фюрст собирал и оценивал данные, измеренные рядом международных исследовательских групп с начала 1980-х годов. Эти измерения были внесены в новую карту толщины ледников на Шпицбергене, архипелаге к северу от Норвегии с главным островом Шпицберген. В то время как в предыдущих исследованиях рассматривались только отдельные измерения толщины льда, прогнозируя эволюцию общего объема льда на основе площади поверхности и всего нескольких измерений, эта карта учитывает все доступные измерения, чтобы получить надежную оценку общего объем льда. Его объем составляет 6 200 кубических километров, что примерно на треть меньше, чем предполагалось ранее. Тем не менее, если бы этот лед внезапно растаял, глобальный уровень моря все равно поднялся бы на 1.5 сантиметров.
Fürst также предоставляет соответствующую карту оценок ошибок. Ошибки могут быть прямым результатом измерений толщины. В этих местах ошибки могут быть легко вычислены. Это сложнее для позиций вдали от измерений. Начиная с определенной точки измерения, ошибки оцениваются вдоль линии потока вниз по леднику на основе скорости, направления, а также локального прироста и потери массы. Исследователи также могут использовать эту формулу для расчета неопределенности толщины льда в регионах, где почти не проводились измерения.
'Чтобы точно рассчитать будущую гибель ледников, мы должны знать толщину ледников. Однако до сих пор у нас были только очень приблизительные оценки, которые сильно различаются. Это связано с отсутствием измерений, проводимых во всем мире. Мой подход, который можно использовать и для других ледников, может помочь в этом отношении», - объясняет Йоханнес Фюрст.
Данные, данные, данные
На Шпицбергене почти 1 700 ледников. На них уже собран миллион точечных измерений толщины льда, начиная с 1980-х годов и до наших дней. Эти измерения в основном были предоставлены британскими, испанскими, норвежскими и датскими группами исследователей, но польские, исландские, французские и японские исследователи также собрали ценные данные. Одним из методов определения толщины ледяного покрова является использование радара. Сигнал радара посылается сквозь лед. Чем дольше сигнал возвращается к измерительному устройству, тем толще лед. «Это как пинг-понг: игрок в настольный теннис бьет по мячу и ждет, пока он вернется. Чем дольше ему приходилось ждать, тем дальше был мяч», - объясняет Фюрст. Другой метод предполагает пробуривание нескольких скважин через несколько сотен метров льда. Извлеченные ледяные керны использовались, например, для изучения прошлых колебаний температуры или осадков. Горнодобывающая компания также использовала бурение, чтобы лучше оценить риски добычи угля под ледником. Фюрст включил все эти измерения в карту толщины льда.
Плыть по течению
Карта толщины льда дает новое представление о динамической потере льда ледниками. Когда выпадает новый снег, его вес сжимает предыдущие слои снега, и постепенно образуется новая масса льда. Затем этот лед стекает вниз по леднику, в некоторых местах пока не достигает океана. Там от ледяных скал регулярно откалываются огромные айсберги. Массу, теряемую там каждый год, можно точно оценить только в том случае, если знать, насколько на самом деле толстый лед у ледяных скал. Йоханнес Фюрст подсчитал, что средняя толщина всех заканчивающихся морем ледников архипелага Шпицберген составляет 135 метров. Предыдущая оценка составляла 214 метров. Благодаря новой карте мы теперь можем точно оценить динамическую потерю льда ледниками Шпицбергена.