Отступление западно-антарктических ледяных масс после последнего ледникового периода было неожиданно обращено вспять около 10 000 лет назад, как обнаружили ученые. Это резко контрастирует с предыдущими предположениями. На самом деле это само сжатие остановило сжатие: освободившись от веса льда, земная кора поднялась и вызвала повторное продвижение ледяного щита. Однако этот механизм слишком медленный, чтобы предотвратить опасное повышение уровня моря, вызванное таянием льда в Западной Антарктиде, в настоящем и ближайшем будущем. Только быстрое сокращение выбросов парниковых газов может.
«Потепление после последнего ледникового периода привело к уменьшению ледяных масс Западной Антарктиды», - говорит Торстен Альбрехт из Потсдамского института исследований воздействия климата, один из трех ведущих авторов исследования, опубликованного в научном журнале. Природа. «Он отступил вглубь суши более чем на 1000 километров за период в 1000 лет на больших участках этого региона - по геологическим масштабам времени это действительно высокая скорость. Но теперь мы обнаружили, что этот процесс в какой-то момент частично повернул вспять. Вместо потенциального коллапса ледяной щит снова увеличился на 400 километров. Это ограниченная, но удивительная самоиндуцированная стабилизация. Однако до сих пор на это ушло колоссальные 10 000 лет. Учитывая скорость нынешнего климата. В отличие от сжигания ископаемого топлива, обнаруженный нами механизм, к сожалению, не работает достаточно быстро, чтобы спасти сегодняшние ледяные щиты от таяния и повышения уровня моря».
Команде удалось выяснить, почему отскок произошел в Западной Антарктиде. Известно, что земная кора может продавливаться под тяжестью находящегося на ней километрового льда - когда лед исчезает, земля приподнимается. Это называется изостатическим отскоком. Однако это зависит от сложных характеристик мантии Земли в данном регионе - например, ученые говорят о вязкости. До сих пор не было известно, что земная кора в Западной Антарктиде приподнялась таким образом, что заставила сокращающийся лед снова продвигаться вперед. Ранее исследователи предполагали, что после последнего ледникового максимума лед Западной Антарктиды непрерывно отступал. Теперь кажется, что они были в целом правы насчет отступления, но не полностью уловили его динамику.
Три источника данных: компьютерное моделирование, данные ледовых радаров, подледниковые отложения
«Когда я наблюдал повторный рост в наших численных компьютерных симуляциях Западной Антарктиды, я сначала подумал, что это может быть ошибка - это выглядело так непохоже на то, что вы найдете в учебниках», - говорит Торстен Альбрехт.«Поэтому я начал выяснять вовлеченные взаимодействия между льдом, океаном и Землей и их типичные временные масштабы». На самом деле оказалось, что компьютерное моделирование помогло разобраться в данных наблюдений, которые обнаружили другие ученые, не имевшие отношения к работе группы моделирования в Потсдаме, но поначалу одинаково раздраженные своими соответствующими выводами.
Во время поездки в Антарктиду для изучения древних ледяных потоков Джонатан Кингслейк и его коллеги из обсерватории Ламонт-Доэрти при Колумбийском университете, базирующейся в Нью-Йорке, буксировали радар по льду. К их удивлению, радар обнаружил трещины во льду там, где их быть не должно. «Это было просто странно», - говорит Кингслейк, один из трех ведущих авторов исследования. «Раньше мы не видели подобных структур у основания ледяного щита». Дальнейший анализ сигналов показал, что лед на каменистой почве должен был быстро растягиваться или сжиматься, тогда как до сих пор это считалось медленно движущейся областью.
В ходе еще одного независимого исследования ученые изучили отложения, извлеченные путем бурения многих слоев льда до того места, где они лежат на камнях. Считалось, что этот район был покрыт льдом с прошлого ледникового периода. Но команда Рида Шерера из Университета Северного Иллинойса, третьего ведущего автора опубликованного исследования, обнаружила подо льдом органический материал - останки давно умерших крошечных морских существ. Это указывает на то, что эта область была связана с океаном совсем недавно, чем кто-либо думал. Это связано с быстрым отступлением и медленным отрастанием льда тысячи лет назад.
Подъем не поможет восстановить лед до тех пор, пока прибрежные города не ощутят последствия повышения уровня моря
На поведение ледникового покрова при потеплении влияет ряд факторов. В изучаемом районе морские горы оказались весьма важными для динамики льда. Вершины этих гор под плавучими шельфовыми ледниками достигают дна океана. Когда дно поднимается, они могут превратиться в ледовые выступы внутри шельфового ледника. Поскольку они сделаны из твердой породы, они повышают устойчивость ледяного покрова. Ученые называют это эффектом поддержки. В других районах условия для восстановления льда могут быть менее благоприятными.
И все же, в конечном счете, ключевую роль играет шкала времени. «То, что произошло примерно 10 000 лет назад, может не диктовать, куда мы идем в нашем мире с повышенным содержанием углекислого газа, в котором океаны в полярных регионах быстро нагреваются», - говорит Шерер. «Если ледяной щит резко отступит сейчас, вызванный антропогенным потеплением, процесс поднятия не поможет восстановить ледяной щит до тех пор, пока прибрежные города не ощутят на себе последствия повышения уровня моря».