Стэнфордские ученые обнаружили наличие воды, хранящейся внутри ледника в Гренландии, где быстро меняющийся ледяной щит является основной причиной повышения уровня моря в Северной Америке в следующие 100 лет. Это наблюдение, появившееся в результате нового взгляда на существующие данные, было недостающим компонентом для моделей, нацеленных на предсказание того, как таяние ледников повлияет на планету.
Группа сделала открытие, изучая данные, предназначенные для выявления меняющейся формы ледника Стори в Западной Гренландии. Но аспирант Александр Кендрик понял, что те же данные могут измерять нечто гораздо более сложное для наблюдения: его способность удерживать воду. Полученное в результате исследование, опубликованное в Geophysical Research Letters, представляет доказательства того, что талая ледниковая вода с поверхности хранится в поврежденном твердом льду. В то время как таяние льда на поверхности хорошо задокументировано, мало что известно о том, что происходит под поверхностью ледника, и это наблюдение жидкой воды, хранящейся в твердом льду, может объяснить сложное поведение потока некоторых гренландских ледников.
«Подобные вещи не всегда случаются, но когда они случаются, это настоящая «радость открытия» в науке о Земле», - сказал соавтор Дастин Шредер, доцент кафедры геофизики в Школа наук о Земле, энергетике и окружающей среде Стэнфордского университета (Stanford Earth). «Эта статья не только подчеркивает существование этого компонента, но и дает вам возможность наблюдать за ним во времени».
Поверхностные талые воды играют важную роль в Гренландии, смазывая дно ледяных щитов и влияя на воздействие океана на отступающие ледники. Процесс таяния ледников и то, куда течет вода, влияет на их поведение в условиях меняющегося климата, поскольку эти факторы могут изменить реакцию ледников на таяние или повлиять на график повышения уровня моря. По словам Шредера, знание того, что некоторое количество жидкости задерживается в ледниках после таяния на поверхности, может помочь ученым более точно предсказать изменения в океане и помочь людям подготовиться к будущему.
«Во всех наших прогнозах повышения уровня моря отсутствует этот компонент талой воды», - сказал Шредер. «Я думаю, мы только сейчас осознаем, насколько важно понимать в фундаментальном физическом масштабе, что делает талая вода ледника на пути от поверхности к дну».
Другой взгляд
Исследователи проанализировали данные маломощного радиоэхолота с высоким разрешением (ApRES), собираемые ежечасно с мая по ноябрь 2014 года. Радар ведет себя как ультразвук для льда, радар посылает электронную волну, которая отражается от вариаций в плотности льда, чтобы создать изображение структуры льда, показывающее, насколько быстро лед тает или перемещается с течением времени.
Когда команда нанесла на карту данные радара, это выглядело подозрительно, сказал Кендрик, который был ведущим автором статьи. Они проверили такие идеи, как колебания температуры и колебания заряда батареи, чтобы объяснить то, что они увидели, а затем задались вопросом, является ли вода во льду причиной этой особенности. Изучив другой аспект данных, Кендрик заметил, что особенности, исходящие из глубины ледника, коррелируют с информацией с ближайшей метеостанции, указывающей на то, что ледник таял во время сбора данных. Это открытие подтвердило идею о том, что они обнаруживали воду, которая таяла на поверхности, а затем просачивалась в ледник, где и задерживалась.
«Это новый способ использования этих инструментов для ответа на научные вопросы - вместо того, чтобы просто наблюдать за изменениями толщины льда, мы также наблюдаем за изменениями самих свойств льда», - сказал соавтор. Винни Чу, научный сотрудник лаборатории Шредера.«Алекс заложил основу для попытки понять, как со временем меняется это хранилище талой воды».
Исследование показывает, что значительное количество талой воды, образующейся в районе, окружающем радар, перехватывается и хранится во льду на глубине от 15 до 148 футов под поверхностью в течение лета, а затем высвобождается или повторно замораживается в течение лета. зима.
«Водная система Гренландии имеет решающее значение для понимания того, что происходит на планете», - сказал Шредер, который также является научным сотрудником Стэнфордского института окружающей среды. «Этот компонент, обнаруженный Алексом, показывает, что есть часть этого ледника в частности - и, возможно, вся гидрологическая система Гренландии в целом - которую мы просто не моделировали и не думали о ней таким образом».
Исследователи надеются, что этот новый геофизический метод можно будет использовать для понимания того, как талая вода влияет на другие ледники и ледниковые системы.