Изменение климата приводит к тому, что толстые ледяные отложения, образующиеся вдоль арктических рек, тают почти на месяц раньше, чем 15 лет назад, говорится в новом исследовании.
Обледенение рек образуется, когда арктические грунтовые воды достигают поверхности и застывают на поверхности замерзших рек. Они растут всю зиму, пока речные долины не забьются льдом. Некоторые речные наледи выросли до площади более 10 квадратных километров (4 квадратных мили) - примерно в три раза больше площади Центрального парка Нью-Йорка - и могут достигать толщины более 10 метров (33 футов).
В прошлом речной наледь таял в среднем примерно в середине июля. Но новое исследование, измеряющее степень обледенения рек в Арктике США и Канады, показывает, что большинство речных обледенений исчезло в среднем на 26 дней раньше в 2015 году, чем в 2000 году, тая примерно в середине июня. Кроме того, исследование показало, что большая часть глазури, которая не тает полностью каждое лето, в 2015 году была значительно меньше, чем в 2000 году.
«Это первое явное свидетельство того, что этот важный компонент арктических речных систем, о котором мы не знали, что он меняется, меняется, и меняется быстро», - сказал Тамлин Павелски, гидролог из Университета Северной Каролины. Чапел Хилл и ведущий автор нового исследования, опубликованного в Geophysical Research Letters, журнале Американского геофизического союза.
Ученые изучали влияние изменения климата на другие типы арктического льда, такие как ледники и морской лед, но до сих пор ни в одном исследовании систематически не изучалось, меняется ли обледенение рек в ответ на потепление климата, по словам авторов..
Хотя уменьшение обледенения рек, вероятно, является результатом изменения климата, авторы не уверены, является ли уменьшение обледенения рек прямым результатом повышения температуры или изменение климата меняет взаимодействие рек и грунтовых вод.
«В то время как ледники рассказывают нам о климате в горах, а морской лед говорит нам о взаимодействии моря и атмосферы, процессы, контролирующие речное обледенение, могут пролить свет на то, как грунтовые и поверхностные воды связаны в Арктике и как наша в будущем истоки воды будут соединены с океаном», - сказал Джей Зарнецке, гидролог из Мичиганского государственного университета в Ист-Лансинге, штат Мичиган, и соавтор исследования..
Сокращение обледенения рек происходит удивительно быстро, и если оно продолжится, это может оказать огромное воздействие на речные экосистемы Арктики, сказал Павелский.
Речные наледи встречаются по всей Арктике и образуют широкие русла, которые являются важными местами обитания животных и рыб. Так много воды связано с льдом рек, что, когда они тают летом, обычно в июле и августе, они поддерживают течение рек, которые в противном случае могли бы высохнуть, обеспечивая важную пресноводную среду обитания для рыб и других животных, сказал он..
Тающий лед
Идея изучить речные наледи пришла к Павелскому в 2013 году во время полета на север Аляски для прогулочного плавания на каноэ. Пилот небольшого самолета, летавший в этом районе более 30 лет, сказал, что заметил, что наледь на реках тает в начале сезона, и время становится все более непредсказуемым. Речная наледь уплотняет гравий на руслах рек, и пилоты используют их в качестве импровизированных взлетно-посадочных полос.
"Моя антенна ученого поднялась", - сказал Павелский. «Я сказал: «Эй, кажется, я знаю, как на это смотреть».
Когда Павелский вернулся из поездки, он загрузил данные со спектрорадиометра среднего разрешения (MODIS) на борту спутника NASA Terra, который ежедневно делает снимки Земли. Затем Павелски и Зарнецке проанализировали ежедневные изображения Арктики США и Канады, сделанные MODIS с 2000 по 2015 год, и задались вопросом, смогут ли они увидеть признаки изменений льда, описанных пилотом Павелского..
Могли бы. Павелский и Зарнецке обнаружили 147 случаев обледенения рек с помощью данных MODIS и обнаружили, что 84 из них либо становятся меньше, либо исчезают в начале сезона. Остальные остались без изменений. Ни одно из проанализированных ими речных обледенений не увеличилось и не сохранилось позже в течение сезона.
Минимальная площадь льда, которую они измерили, также значительно сократилась за период исследования. В 2000 году Павелский и Зарнецке измерили минимальную площадь льда в 80 квадратных километров (30 квадратных миль) - примерно половину площади Вашингтона, округ Колумбия. К 2010 году это число сократилось до 4 квадратных километров (2 квадратных мили) - меньше, чем площадь Сан Парк Бальбоа Диего. К 2015 году лед немного восстановился, его минимальная площадь составила около 7 квадратных километров (3 квадратных мили).
«Я думаю, что это действительно важное исследование, поскольку это еще один пример типов изменений, которые мы наблюдаем в арктическом ландшафте», - сказал Кен Тейп, эколог из Университета Аляски в Фэрбенксе, который не был связан с исследование.«Это не прогноз о том, что что-то изменится, это демонстрация того, что изменилось, вероятно, в ответ на потепление».