Менее чем через год после того, как первый исследовательский полет положил начало кампании НАСА «Таяние океанов в Гренландии», данные новой программы значительно расширили знания о том, как ледяной щит Гренландии тает снизу. Две новые исследовательские статьи в журнале Oceanography, в том числе статья, написанная исследователем системы Земли UCI Матье Морлигемом, используют наблюдения OMG для документирования того, как талая вода и океанские течения взаимодействуют вдоль западного побережья Гренландии, и для улучшения карт морского дна, используемых для прогнозирования будущего таяния и повышения уровня моря.
OMG - это пятилетняя кампания по изучению ледников и океана вдоль 27 000-мильной береговой линии Гренландии. Его цель - выяснить, где и как быстро морская вода растапливает ледниковый лед. Большая часть береговой линии и морского дна вокруг ледяного щита никогда не исследовалась, поэтому полеты 2016 года значительно расширили знания ученых о Гренландии. Будущие годы сбора данных покажут скорость изменений вокруг острова.
Вода, циркулирующая вокруг ледяного щита Гренландии, подобна холодной реке, плывущей поверх теплого соленого океана. Верхние 600 футов (200 метров) более холодной воды относительно пресны и происходят из Арктики. Ниже находится соленая вода, поступающая с юга, на 6-8 градусов по Фаренгейту (3-4 градуса по Цельсию) теплее, чем более пресная вода выше. Слои почти не смешиваются, потому что пресная вода весит меньше, чем соленая, поэтому она остается на плаву.
Если ледник достигает океана там, где морское дно мелкое, лед взаимодействует с холодной пресной водой и медленно тает. И наоборот, если морское дно перед ледником глубокое, лед проливается в теплый подповерхностный слой соленой воды и может таять относительно быстро. Спутниковое дистанционное зондирование не может заглянуть под поверхность, чтобы определить глубину морского дна или изучить слои воды. OMG проводит эти измерения с помощью бортовых и бортовых приборов.
Улучшение карт, используемых для прогнозирования повышения уровня моря
В первой статье Морлигем из UCI использовал исследования OMG для улучшения карт коренных пород под некоторыми ледниками Западного побережья. Гляциологи всего мира используют эти и другие карты для моделирования скорости таяния льда в Гренландии и прогнозирования будущих потерь.
Реакция прибрежного ледника на потепление климата в значительной степени зависит не только от глубины морского дна перед ним, как объяснялось выше, но и от формы коренных пород под ним. До OMG фактически единственными измерениями этих критических ландшафтов, которые у Морлихема были, были длинные узкие полосы данных, собранные вдоль линий полета исследовательского самолета, иногда в десятках миль от суши (вверх по течению) от фронта океана ледника. Он оценивал форму коренной породы за пределами линий полета с помощью других данных, таких как скорость течения льда, но раньше у него не было хорошего способа проверить, насколько точны его оценки на береговой линии.
Морлихем отметил: «Боже мой, [данные] не только улучшают наши знания о дне океана, они также улучшают наши знания о топографии суши». Это связано с тем, что исследование морского дна в рамках кампании выявило особенности под океаном, такие как впадины, прорезанные ледниками во время последнего ледникового периода, которые должны продолжаться вверх по течению под ледниковым льдом. Поэтому Морлихем сказал: «После измерений OMG близко к льду я могу сказать, правильно ли я думал о топографии пласта». Морлихем был приятно удивлен, обнаружив, что 90 процентов глубин ледников, которые он оценил, находятся в пределах 160 футов (50 метров) от фактической глубины, зарегистрированной съемкой OMG..
По следам талых вод далеко на север
Во второй статье Ян Фенти из Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, Калифорния, и соавторы, в том числе Морлигем, проследили за водой на западном побережье, чтобы увидеть, как она менялась при взаимодействии с сотнями тающих прибрежных ледников. Они обнаружили, что на северо-западе Гренландии холодная и пресная вода, стекающая в ледниковые фьорды с тающей поверхности ледяного щита, охлаждает более теплую подповерхностную воду, которая циркулирует вокруг острова по часовой стрелке. В одном случае доказательства наличия воды, охлажденной талой водой, были обнаружены во фьордах в 100 милях (160 км) ниже по течению от ее источника. Фенти отметила: «Это первый раз, когда мы задокументировали значительное влияние талой воды ледников на температуру океана ниже по течению. Это показывает, что талая вода может играть важную роль в определении того, сколько тепла океана в конечном итоге достигает ледников Гренландии».
Данные OMG содержат достаточно подробностей, чтобы исследователи начали точно определять риск потери льда для отдельных ледников вдоль побережья, по словам главного исследователя Джоша Уиллиса из JPL.«Без OMG мы не смогли бы сделать вывод, что ледник Упернавик уязвим для потепления океана, тогда как ледник Корнелл менее уязвим», - сказал он..