Останьтесь на ночь на антарктическом шельфовом леднике, и вы можете почувствовать дрожь от тысяч крошечных землетрясений, когда лед снова формируется после таяния в течение дня.
В ходе недавнего исследования ученые из Калифорнийского университета в Чикаго разместили сейсмометры на шельфовом леднике Мак-Мердо и зафиксировали сотни тысяч крошечных «ледяных толчков», которые, по-видимому, вызваны лужами частично растаявшего льда, расширяющимися и замерзающими ночью. Это явление может помочь ученым отследить таяние ледников и объяснить распад больших шельфовых ледников.
«В этих областях мы будем регистрировать десятки, сотни, тысячи таких за ночь», - сказал соавтор исследования Дуглас Макайл, профессор геофизических наук и известный гляциолог, который путешествовал в Антарктику для изучения поведение льда и снега в течение десятилетий. «Возможно, сейсмометры могут быть для нас практичным способом дистанционного наблюдения за таянием ледников».
Изменение климата вызывает таяние Антарктики, но гляциологи до сих пор наносят на карту, как, где и почему. Мы до сих пор многого не понимаем в этом процессе - о чем свидетельствует массивное обрушение шельфового ледника Ларсена B в 2002 году, которое застало гляциологов врасплох, - и понимание этих механизмов является ключом к предсказанию будущего льда.
MacAyeal и команда интересовались ролью «землетрясений» на плавучих шельфовых ледниках. (Возможно, вы помните сообщения о ледяных или морозных землетрясениях вокруг Чикаго и Среднего Запада во время резкого похолодания, вызванного полярным вихрем несколько недель назад, когда жители сообщали о грохоте или треске по ночам; это тот же механизм.) Но им было интересно, как часто это явление происходит во льдах Антарктики и какую роль оно может играть в таянии и распаде льдов.
Команда установила сейсмометры на 60 дней во время сезона таяния в двух местах возле сезонных талых озер на шельфовом леднике Мак-Мердо. Один был суше; другой был более слякотным, с лужами талой воды, образующимися и вновь замерзающими. Они обнаружили, что в более влажном месте по ночам наблюдалась сейсмическая активность.
«В этих прудах часто есть слой льда поверх талой воды внизу, как вы видите в озере, которое замерзло только сверху», - объяснил Макайл. «Поскольку температура ночью снижается, лед наверху сжимается, а вода внизу расширяется при замерзании. Это деформирует верхнюю крышку, пока она, наконец, не лопнет с треском».
Энергия распространяется в окружающую среду, где ее улавливают сейсмометры. «Некоторые трещины заживают повторно, а некоторые нет», - сказал Макайл.
Это может объяснить, почему айсберги чаще откалываются в холодное время года. «Возможно, это происходит в более длительных и медленных масштабах», - сказал Макайил.
Открытие вносит важный вклад в наше понимание физики и процессов вокруг тающих прудов на шельфовых ледниках, особенно если оно может помочь исследователям удаленно отслеживать таяние Антарктики. «Может быть очень полезно добавить это к другим нашим способам наблюдения за льдом», - сказал Макайл.
Ученые Чикаго Цзиньцяо Линь, Бекки Гудселл и Грант Макдональд выступили соавторами исследования. Другими исследователями, участвовавшими в исследовании, были Элисон Бэнвелл и Ян Уиллис из Университета Колорадо в Боулдере и Кембриджском университете, а также Эмиль Окал из Северо-Западного университета.