Восточно-антарктический ледяной щит удерживает достаточно воды, чтобы поднять уровень моря примерно на 53 метра (174 фута), больше, чем любой другой ледяной щит на планете. Он также считается одним из самых стабильных, не набирающих и не теряющих массу, даже когда ледяные щиты в Западной Антарктиде и Гренландии сокращаются..
Новое исследование, опубликованное 14 декабря в журнале Nature под руководством Техасского университета в Остине и Университета Южной Флориды, показало, что восточно-антарктический ледяной щит может быть не таким стабильным, как кажется. Фактически, ледяной щит имеет долгую историю расширения и сжатия - открытие, которое указывает на то, что ледяной щит может существенно способствовать глобальному повышению уровня моря по мере потепления климата Земли. Новые результаты были получены на основе геофизических и геологических данных, собранных во время первой в истории океанографической съемки побережья Сабрины в Восточной Антарктиде. Ледники в этом регионе могут быть особенно подвержены изменению климата, поскольку они вытекают из бассейна Авроры, региона Восточной Антарктиды, который в основном находится ниже уровня моря.
Соавтор Шон Гулик, профессор-исследователь Института геофизики Техасского университета (UTIG) и Департамента геологических наук UT (DGS), сказал, что исследование показало, что ледники из бассейна Авроры были стабильными. только за последние несколько миллионов лет.
«Оказывается, на протяжении большей части истории Восточно-антарктического ледяного щита это не был обычно воспринимаемый большой стабильный ледяной щит с незначительными изменениями в размере за миллионы лет», - сказал он. «Скорее, у нас есть доказательства очень динамичного ледяного щита, который значительно рос и уменьшался между ледниковыми и межледниковыми периодами. Также вдоль побережья Сабрины часто были длительные интервалы открытой воды с ограниченным ледниковым влиянием."
UTIG и DGS являются подразделениями Школы наук о Земле Джексона UT.
Соавторы включают исследователей из Университета штата Луизиана, Университета Саутгемптона, Университета штата Флорида и Университета Колгейт.
Используя технологию морской сейсморазведки, развернутую с ледокола, исследователи смогли реконструировать, как ледники на побережье Сабрины продвигались и отступали в течение последних 50 миллионов лет. Команда также взяла образцы ила на глубине от 1 до 2 метров ниже морского дна и проанализировала древнюю пыльцу, чтобы определить возраст образцов. Анализ был проведен в Центре передового опыта в палинологии Университета штата Луизиана.
Побережье Сабрины и близлежащий бассейн Авроры особенно важны, потому что региональные ледники в настоящее время истончаются и отступают по мере того, как близлежащие океанские воды нагреваются. Если бы ледяной щит в бассейне Авроры растаял, глобальный уровень моря поднялся бы более чем на 3-5 метров (10-15 футов).
Согласно данным группы, лед выдвигался из бассейна Авроры и отступал обратно не менее 11 раз в течение первых 20 миллионов лет истории ледяного щита. Исследователи также обнаружили, что молодой ледяной щит был намного влажнее, чем сегодня, а талая вода с поверхности стекала в сеть каналов подо льдом. Эти каналы были разрушены в скале подо льдом, оставив характерные образования, известные как «туннельные долины». Это динамическое время для ледников Восточной Антарктики имело место, когда атмосферные температуры и уровни CO2 в атмосфере были такими же или превышали современные.
«Мы не должны рассматривать это как один ледяной щит, который внезапно вырос до своих нынешних размеров, а скорее как временный ледяной щит, который расширялся каждые пару миллионов лет или около того», - сказал Гулик..
Около 6 миллионов лет назад восточно-антарктический ледяной щит расширился, стабилизировался и перестал производить большие объемы талой воды. Однако, поскольку изменение климата повышает глобальную температуру воздуха, вполне возможно, что восточно-антарктические ледники могут начать таять, и это изменение может привести к тому, что ледяной щит снова сместится на нестабильную территорию.
Теплая океанская вода, которая в настоящее время тает, ледник Тоттен - крупнейший ледник Восточной Антарктиды, вытекающий из бассейна Авроры, - может быть ранним предупреждающим знаком, считает соавтор исследования Амелия Шевенелл, доцент Университета Южной Флориды. Колледж морских наук.
«Многое из того, что мы сейчас наблюдаем в прибрежных районах, заключается в том, что нагревающиеся океанские воды тают ледники и шельфовые ледники Антарктиды, но этот процесс может быть только началом», - сказал Шевенелл. «Если у вас есть такое сочетание тепла океана и атмосферного тепла, которые связаны между собой, тогда ледяной щит действительно может испытать драматическую потерю массы льда».
Национальный научный фонд (NSF) управляет антарктической программой США и предоставил финансирование и материально-техническую поддержку, которые сделали возможными полевые исследования побережья Сабрины.
«Поведение и динамика антарктических ледяных щитов в прошлом являются одними из самых важных открытых вопросов в научном понимании того, как полярные регионы помогают регулировать глобальный климат», - сказала Дженнифер Бернс, директор NSF Antarctic Integrated Science. Системная программа. «Это исследование является важной частью, помогающей решить эту огромную головоломку».