Поверхностное таяние ледяного щита Гренландии толщиной в милю начало увеличиваться в середине 19 века, а затем резко возросло в течение 20 и начала 21 веков, не проявляя никаких признаков ослабления, согласно новому исследованию, опубликованному 5 декабря. 2018, в журнале Nature. Исследование предоставляет новые данные о влиянии изменения климата на таяние Арктики и глобальное повышение уровня моря.
«Таяние Гренландского ледяного щита ускорилось. В результате таяние Гренландии поднимает уровень моря больше, чем когда-либо за последние три с половиной века, если не тысячи лет», - сказал Люк. Трусел, гляциолог из Школы Земли и окружающей среды Университета Роуэна и бывший научный сотрудник с докторской степенью в Океанографическом институте Вудс-Хоул, а также ведущий автор исследования.«И усиление таяния началось примерно в то же время, когда мы начали изменять атмосферу в середине 1800-х».
«С исторической точки зрения сегодняшняя скорость таяния зашкаливает, и это исследование предоставляет доказательства, подтверждающие это», - сказала Сара Дас, гляциолог из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) и соавтор исследования.. «Мы обнаружили пятидесятипроцентное увеличение общего стока талой воды с ледяного покрова по сравнению с началом индустриальной эры и тридцать процентов увеличения только с 20-го века».
Потеря льда в Гренландии является одним из ключевых факторов глобального повышения уровня моря. Айсберги, откалывающиеся в океане от края ледников, представляют собой один из компонентов воды, возвращающейся в океан и повышающей уровень моря. Но более половины воды ледяного щита, поступающей в океан, поступает из талого снега и ледникового льда на ледяном щите. Исследование предполагает, что если таяние ледяного щита Гренландии продолжится «беспрецедентными темпами», что исследователи связывают с более теплым летом, это может ускорить и без того быстрый темп повышения уровня моря.
"Вместо того, чтобы неуклонно увеличиваться по мере потепления климата, Гренландия будет таять все больше и больше с каждым уровнем потепления. Те таяние и повышение уровня моря, которые мы уже наблюдаем, будут ничтожны по сравнению с тем, что можно ожидать в будущем, поскольку климат продолжает теплеть", - сказал Трусель.
Чтобы определить, насколько интенсивно таяли гренландские льды в прошлые века, исследовательская группа использовала бур размером со светофорный столб для извлечения ледяных кернов из самого ледяного щита и прилегающей прибрежной ледяной шапки на участках более 6000 футов над уровнем моря. Ученые бурили на этих высотах, чтобы гарантировать, что керны будут содержать записи о прошлой интенсивности плавления, что позволит им расширить свои записи до 17 века. В теплые летние дни в Гренландии таяние происходит на большей части поверхности ледяного покрова. На более низких высотах, где таяние является наиболее интенсивным, талая вода стекает с ледяного щита и способствует повышению уровня моря, но никаких записей о таянии не осталось. Однако на больших высотах летняя талая вода быстро замерзает от контакта с нижележащим снежным покровом. Это предотвращает его выход из ледяного покрова в виде стока. Вместо этого он образует отчетливые ледяные полосы, которые со временем складываются в слои плотно утрамбованного льда.
Образцы керна были доставлены в лаборатории ледяных кернов в Центре ледяных кернов Национального научного фонда США в Денвере, штат Колорадо, WHOI в Вудс-Хоул, штат Массачусетс, Уитон-колледже в Нортоне, штат Массачусетс, и в Исследовательском центре пустыни. Институт в Рино, штат Невада, где ученые измерили физические и химические свойства кернов, чтобы определить толщину и возраст слоев расплава. Темные полосы, идущие горизонтально по ядрам, как галочки на линейке, позволили ученым визуально отслеживать силу таяния на поверхности из года в год. Более толстые слои расплава представляли собой годы с более высокой температурой плавления, а более тонкие участки - годами с меньшей температурой плавления.
Сочетая результаты нескольких ледовых кернов с наблюдениями за таянием со спутников и сложными климатическими моделями, ученые смогли показать, что толщина годового слоя таяния, которое они наблюдали, четко отслеживала не только то, насколько сильно таяние происходило в месте отбора керна. участках, но и гораздо шире по всей Гренландии. Этот прорыв позволил команде реконструировать сток талой воды на более низких краях ледяного щита - областях, которые способствуют повышению уровня моря.
Записи ледяных кернов обеспечивают критический исторический контекст, поскольку спутниковые измерения, на которые ученые полагаются сегодня, чтобы понять скорость таяния в ответ на изменение климата, существуют только с конца 1970-х годов, сказал Мэтт Осман, аспирант Массачусетского технологического института. -Совместная программа WHOI и соавтор исследования.
«У нас было ощущение, что в последние десятилетия произошло сильное таяние, но ранее у нас не было оснований для сравнения со скоростью таяния в более отдаленные времена», - сказал он. «Изучив лед, мы смогли расширить спутниковые данные в 10 раз и получить более четкое представление о том, насколько необычным было таяние в последние десятилетия по сравнению с прошлым».
Трусел сказал, что новое исследование свидетельствует о том, что быстрое таяние, наблюдаемое в последние десятилетия, весьма необычно, если рассматривать его в историческом контексте.
«Чтобы ответить на вопрос, что может произойти с Гренландией дальше, нам нужно понять, как Гренландия уже отреагировала на изменение климата», - сказал он. «Наши ледяные керны показывают, что Гренландия сейчас находится в состоянии, когда она гораздо более чувствительна к дальнейшему повышению температуры, чем даже 50 лет назад».
Одним примечательным аспектом результатов, по словам Даса, было то, как мало дополнительного потепления требуется сейчас, чтобы вызвать огромные всплески таяния ледяных щитов.
«Даже очень небольшое изменение температуры вызвало экспоненциальное увеличение таяния в последние годы», - сказала она. «Таким образом, реакция ледяного щита на антропогенное потепление была нелинейной». Трусел заключил: «Потепление сегодня значит больше, чем в прошлом».
Дополнительные соавторы: Мэтью Б. Осман, Совместная программа MIT/WHOI по океанографии; Мэтью Дж. Эванс, Уитон-колледж; Бен Э. Смит, Вашингтонский университет; Ксавье Фетвейс, Лейжский университет; Джозеф Р. Макконнелл, Исследовательский институт пустыни; и Брайс П. Ю. Ноэль и Мишель Р. ван ден Брук Утрехтский университет.