Коллектив гляциологов из Калифорнийского университета в Ирвине представил наиболее точный портрет контуров суши под ледяным щитом Антарктиды и тем самым помог определить, какие регионы континента исчезнут. быть более или менее уязвимым к будущему потеплению климата.
Долгожданная глобальным сообществом специалистов по криосфере и окружающей среде недавно выпущенная топографическая карта Антарктиды BedMachine и связанные с ней результаты были опубликованы сегодня в журнале Nature Geoscience.
Среди самых поразительных результатов проекта BedMachine - открытие стабилизирующих гребней, защищающих лед, протекающий через Трансантарктические горы; геометрия дна, увеличивающая риск быстрого таяния льда в секторе ледников Туэйтс и Пайн-Айленд в Западной Антарктиде; ложе под ледниками Сил Восстановления и Поддержки, которое на сотни метров глубже, чем считалось ранее, что делает эти ледяные щиты более уязвимыми для отступления; и самый глубокий в мире наземный каньон под ледником Денман в Восточной Антарктиде.
«Вокруг континента было много сюрпризов, особенно в регионах, которые ранее не были детально нанесены на карту с помощью радара», - сказал ведущий автор Матье Морлигем, адъюнкт-профессор UCI по науке о системе Земли. «В конечном счете, BedMachine Antarctica представляет смешанную картину: ледяные потоки в некоторых районах относительно хорошо защищены особенностями подстилающего грунта, в то время как другие на ретроградных пластах больше подвержены риску потенциальной нестабильности морского ледяного щита."
Новый продукт топографии антарктического дна был создан с использованием данных о толщине льда, полученных от 19 различных научно-исследовательских институтов, начиная с 1967 года, охватывающих почти миллион линейных миль радиолокационных зондирований. Кроме того, создатели BedMachine использовали измерения батиметрии шельфового ледника из кампаний НАСА Operation IceBridge, а также данные о скорости течения льда и сейсмические данные, если они были доступны. Некоторые из этих же данных использовались в других проектах топографического картирования, что дало аналогичные результаты при широком рассмотрении.
«Используя BedMachine для масштабирования определенных секторов Антарктиды, вы можете найти важные детали, такие как бугры и впадины подо льдом, которые могут ускорить, замедлить или даже остановить отступление ледников», - сказал Морлихем.
Предыдущие методы картографирования Антарктиды, основанные на радиолокационном зондировании, были в целом эффективными, но с некоторыми ограничениями. Когда самолет летит по прямой над регионом, установленные на крыльях радиолокационные системы излучают сигнал, который проникает через ледники и ледяные щиты и отражается от точки, в которой лед встречается с твердой землей. Затем гляциологи используют методы интерполяции, чтобы заполнить области между траекториями полета, но это оказалось неполным подходом, особенно для быстротекущих ледников.
В качестве альтернативы BedMachine полагается на фундаментальный метод сохранения массы, основанный на физике, чтобы определить, что находится между линиями зондирования радара, используя очень подробную информацию о движении ледяного потока, которая определяет, как лед перемещается по различным контурам ложа. Этот метод сыграл важную роль в заключении исследовательской группы об истинной глубине впадины Денмана.
«На старых картах предполагался более мелкий каньон, но это было невозможно; чего-то не хватало», - сказал Морлихем. «С сохранением массы, путем объединения существующих данных радиолокационной съемки и данных о движении льда, мы знаем, сколько льда заполняет каньон, который, по нашим расчетам, находится на 3 500 метров ниже уровня моря, что является самой глубокой точкой на суше. Поскольку он относительно узкий., он должен быть глубоким, чтобы такая масса льда достигла побережья."
Основываясь на своих результатах на скорости поверхности льда в дополнение к данным о толщине льда, полученным радиолокационным зондированием, BedMachine может представить более точное изображение рельефа дна с высоким разрешением. Эта методология была успешно применена в Гренландии в последние годы, изменив понимание исследователями криосферы динамики льда, циркуляции океана и механизмов отступления ледников.
Применение того же метода к Антарктиде особенно сложно из-за размера и удаленности континента, но, как отметил Морлихем, BedMachine поможет уменьшить неопределенность прогнозов повышения уровня моря на основе численных моделей.
Он сказал, что будущее картографирование топографии дна на суше может быть значительно улучшено путем картирования глубины морского дна в открытом море и под плавучим льдом, что является областью активных исследований в настоящее время. В статье, опубликованной сегодня, Морлихем также предполагает, что изучение быстротекущих антарктических ледяных щитов принесет пользу от зондирования вдоль траекторий полета, перпендикулярных направлению потока, «особенно вверх по течению от ледников Академии и Силы поддержки, вдоль побережья Гулда около реки Росс. Шельфовый ледник и вдоль побережья Вильгельма II между ледниками Денмана и Ламберта."