Регион Западной Антарктиды ведет себя иначе, чем большая часть льдов континента: большой участок льда утолщается, в отличие от других частей Западной Антарктиды, которые теряют лед. Будет ли продолжаться эта тенденция к утолщению, повлияет на общую величину, на которую таяние или разрушение ледников может поднять уровень Мирового океана.
Исследование, проведенное Вашингтонским университетом, открыло новый ключ к поведению этого региона: вулкан под ледяным щитом оставил почти 6000-летнюю запись движения ледника. След, спрятанный в середине ледяного щита, предполагает, что нынешнее утолщение является лишь краткосрочной особенностью, которая может не повлиять на ледник в долгосрочной перспективе. Это также предполагает, что подобные ключи к прошлому могут скрываться глубоко внутри самого ледяного щита.
«Что интересно в этом исследовании, так это то, что мы показываем, как структура ледяного щита действует как мощный отчет о том, что произошло в прошлом», - сказал Николас Хольшух, постдокторский исследователь UW в области наук о Земле и космосе. Он является первым автором статьи, опубликованной 4 сентября в The Cryosphere..
Данные получены со льда над горой Резник, неактивным вулканом высотой 1,6 км (миля), который в настоящее время находится под слоем льда толщиной 300 метров (0,19 мили). Вулкан расположен прямо вверх по течению от утолщающегося ледяного потока Камб, который является частью динамичного прибрежного ледяного региона, впадающего в антарктическое море Росса.
Исследования показывают, что в прошлом ледяной поток Камб протекал быстро, но остановился более века назад, в результате чего лед в регионе стекал через четыре других крупных ледяных потока - такое переключение, по мнению гляциологов, происходит каждые несколько сотен лет. Тем временем лед внутри Камбского Ледяного Потока начинает вздуваться, и неясно, что будет дальше.
«Отключение Kamb Ice Stream началось задолго до эры спутников», - сказал Хольшух. «Нам нужны некоторые долгосрочные индикаторы его поведения, чтобы понять, насколько важно это отключение для будущего льдов региона».
В статье анализируются две радиолокационные съемки льда в этом районе. Один был собран в 2002 году соавторами Робертом Джейкобелем и Брайаном Уэлчем с использованием проникающей сквозь лед радиолокационной системы в колледже Святого Олафа в Миннесоте, а другой в 2004 году соавтором Говардом Конвеем, профессором-исследователем Земли и космоса UW. наук.
Конвей заметил таинственные отсутствующие слои и попросил своих коллег провести расследование.
«Только когда мы провели, наверное, шесть месяцев с этим набором данных, мы начали собирать воедино тот факт, что эта штука, которую мы могли видеть внутри ледяного щита, формировалась в ответ на подледниковый вулкан», - сказал Хольшух.
Исследование показывает, что таинственная особенность берет свое начало во льду, покрывающем гору Резник. Авторы считают, что высота вулкана поднимает относительно тонкий ледяной покров настолько сильно, что это изменяет местные поля ветра и влияет на отложение снега. Так что, когда ледяной щит проходит над вулканом, участок пропускает несколько ежегодных слоев снега.
«Эти отсутствующие слои распространены в Восточной Антарктиде, где меньше осадков, а сильные ветры могут сдирать поверхностный снег», - сказал Хольшух. «Но это действительно один из первых случаев, когда мы видим эти отсутствующие слои в Западной Антарктиде. Это также первый случай, когда несогласие использовалось для реконструкции движения ледяного щита в прошлом».
Со временем ледниковая летопись показывает, что эта особенность следовала прямо к морю. Считается, что за 5700-летний период пять основных прибрежных ледяных потоков ускорялись и замедлялись несколько раз, поскольку вода на основании смазывает поток ледника, а затем периодически отклоняется, останавливая один из ледяных потоков.
«Несмотря на то, что на побережье происходят все эти драматические изменения, на лед, текущий во внутренних районах, это особо не повлияло», - сказал Хольщух.
Эта особенность показывает, что изменение произошло несколько тысяч лет назад. Предыдущие исследования UW показывают быстрое отступление на краю ледяного щита примерно до 3400 лет назад, что является частью восстановления после самого последнего ледникового периода. След вулкана также показывает истончение льда примерно в это время.
«Это означает, что внутренняя часть ледяного щита реагирует на крупномасштабное климатическое воздействие с момента последнего ледникового максимума до сегодняшнего дня», - сказал Хольшух. «Таким образом, долговременное климатическое воздействие очень согласуется между внутренней частью и побережьем, но более короткие временные процессы действительно очевидны в прибрежных записях, но не видны внутри».
Holschuh предупреждает, что это только одна точка данных и требуется подтверждение из других наблюдений. Он является частью международной группы антарктических ученых, которая занимается объединением сотен радиолокационных снимков антарктических и гренландских ледников, которые первоначально были сделаны для измерения толщины льда. Эти данные могут также содержать уникальные детали внутренней структуры ледника, которые можно использовать для воссоздания истории движения ледяного щита.
«Эти постоянные трассеры исторического ледяного потока, вероятно, повсюду», - сказал Хольшух. «Чем больше мы сможем разобрать истории прошлого движения, рассказанные структурой ледяного щита, тем более реалистичными мы сможем быть в наших прогнозах того, как он отреагирует на будущее изменение климата».