Ко второй половине этого века повышение температуры воздуха над морем Уэдделла может вызвать самоусиливающийся цикл обратной связи талой воды под шельфовым ледником Фильхнера-Ронна, что в конечном итоге приведет к разрушению второго по величине шельфового ледника в Антарктике. резко уменьшиться. Исследователи климата из Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца (AWI) Института Альфреда Вегенера недавно сделали этот прогноз в новом исследовании, которое можно найти в последнем выпуске Journal of Climate, опубликованном сегодня. В своем исследовании исследователи используют модель льда и океана, созданную в Бремерхафене, для расшифровки океанографических и физических процессов, которые могут привести к необратимому притоку теплой воды под шельфовый ледник - развитие, которое уже наблюдалось в море Амундсена.
Когда речь заходит о судьбе великих антарктических шельфовых ледников, морской лед, окружающий их, имеет центральное значение. Например, в южной части моря Уэдделла в осенние и зимние месяцы образуется так много морского льда, что количество соли, выделяемой в процессе, превращает воду вокруг и ниже шельфового ледника Фильхнера-Ронна площадью 450 000 км2 в массивную защитную оболочку. До сих пор этот барьер чрезвычайно соленой воды со средней температурой ок. минус 2 градуса по Цельсию, защитил шельф от притока водных масс температурой 0,8 градуса, которые круговорот Уэдделла переносит вдоль края континентального шельфа (см. рисунок).
Новое моделирование, проведенное исследователями климата из AWI, теперь показывает, что этот барьер холодной воды может быть навсегда потерян в течение следующих нескольких десятилетий. Причина: повышение температуры воздуха над морем Уэдделла, что может привести к образованию меньшего количества морского льда. «Первые признаки этой тенденции мы можем наблюдать уже сегодня. Во-первых, в регионе образуется меньше морского льда, а во-вторых, океанографические записи с обрыва континентального шельфа подтверждают, что теплые водные массы уже все ближе и ближе смещаются к шельфовый ледник пульсирует», - говорит доктор Хартмут Хеллмер, океанограф из AWI и первый автор исследования.
Эти сравнительно небольшие изменения могут стать началом фундаментальных и необратимых преобразований в южной части моря Уэдделла. Исследователи ожидают, что эффекты станут заметны к 2070 году. «Наши расчеты показывают, что пути назад уже не будет, как только теплые массы воды найдут свой путь под шельфовым ледником, поскольку их тепло ускорит таяние у его основания. образовавшаяся талая вода вызовет усиленное опрокидывание, которое вытянет еще больше теплой воды из круговорота Уэдделла подо льдом. Таким образом, согласно нашим расчетам, надежда на то, что когда-нибудь в океане закончится тепло, в долгосрочной перспективе не оправдается», - объясняет Хеллмер.
В результате резкого таяния нижней части шельфа линия заземления сдвинется южнее, и лед постепенно потеряет непосредственный контакт с морским дном. На сегодняшний день фрикционный контакт с морским дном помог замедлить течение льда. Как только этот естественный тормоз исчезнет, таяние льда с Антарктического ледяного щита ускорится. «Цикл обратной связи талой воды под шельфовым ледником замедлится только после того, как шельф разрушится или больше не будет поступать ледниковый лед из внутренних районов, чтобы занять его место. Таким образом, мы говорим о процессах, которые будут продолжаться в течение нескольких столетий», - говорит соавтор. - автор и дизайнер моделей AWI доктор Ральф Тиммерманн.
Прогнозы исследователей основаны на модели BRIOS (Bremerhaven Regional Ice-Ocean Simulations) AWI, связанной модели льда и океана, которую команда навязала атмосферным данным из климатического сценария SRES-A1B, созданного в британском Метеорологическом институте. Офис Hadley Center в Эксетере. Набор данных включает, например. информацию о будущем развитии ветров и температур в Антарктике, и основывается на предположении, что к 2100 году концентрация углекислого газа в атмосфере достигнет 700 частей на миллион. «Соответственно, в нашей модели использовались климатические данные, аналогичные Текущий сценарий МГЭИК (Межправительственной группы экспертов по изменению климата) идет по обычному сценарию. Результаты ясно показывают, что даже ограничение глобального потепления двумя градусами Цельсия будет недостаточно для спасения шельфового ледника Фильхнера-Ронна», - говорит соавтор и Исследователь AWI доктор Фрэнк Каукер.
Кроме того, авторы считают, что предсказанные изменения в море Уэдделла предлагают новый взгляд на текущие события в море Амундсена. Как поясняет Хартмут Хельмер, «когда речь идет о море Амундсена, где теплая вода уже достигла континентального шельфа и даже линии залегания некоторых шельфовых ледников, можно с уверенностью сказать, что этот приток тепла невозможно остановить; изменение климатического режима уже произошло. Другими словами, потери массы Западно-Антарктическим ледниковым щитом будут усиливаться, как и предсказывают модели».
Чтобы измерить прогнозируемый приток теплой воды под шельфовым ледником Фильхнера-Ронна, за последние два антарктических лета ученые из Института Альфреда Вегенера и Британской антарктической службы пробурили лед в семи местах, чтобы установить океанографические записывающие устройства. под этим. Благодаря их усилиям каждую ночь на объекты AWI в Бремерхафене через спутник передаются свежие данные о температуре, солености, скорости и направлении течения воды. «Однако пройдет несколько лет, прежде чем мы сможем использовать эти последние данные для достоверного документирования изменений», - говорит Хеллмер.