Почему "ледник Судного дня" тает снизу, исследование
Ледниковый шельф Твейтса в море Амундсена - один из самых больших ледниковых покровов в Западной Антарктиде, но он очень нестабилен и быстро разрушается. Он упирается в мощный ледник Твейтса и замедляет его таяние, по крайней мере, на его восточном краю. Это важно, потому что ледник Твейтса, который также прозвали "ледником Судного дня", стремительно отступает в течение последних 20 лет и стал крупнейшим нетто-донором повышения уровня моря среди антарктических ледников.
По этой причине международная группа ученых под руководством исследователей из Университета Восточной Англии в Великобритании изучила факторы, влияющие на скорость таяния шельфового ледника Твейтса. Используя две автоматизированные системы датчиков, пришвартованные на расстоянии около 4 км друг от друга, исследователи собирали данные с разных глубин под шельфовым ледником Твейтса. Датчики регистрировали температуру воды, соленость, давление и скорость горизонтального течения на верхней глубине в несколько сотен метров и на нижней глубине более 700 метров.
В своем исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, ученые обнаружили, что в период с января 2020 года по март 2021 года мелководные слои океана под ледяным шельфом Твейтса значительно потеплели. Не похоже, что избыток тепла возник на местном уровне, поскольку в основании ледяного щита, где были установлены датчики, было мало признаков таяния. Кроме того, содержание ледниково-талой воды подо льдом увеличилось в верхних слоях в то же самое время.
Объединив результаты измерений с компьютерным моделированием, исследователи определили, что большая часть талой воды, вероятно, поступает с ледникового шельфа Пайн-Айленд, расположенного дальше к востоку, и стекает в область под ледниковым шельфом Твейтса под влиянием гира (циркулирующего океанического течения) с центром в заливе Пайн-Айленд. Этот предполагаемый механизм, объясняющий, как теплые талые воды оказываются под ледяным шельфом Твейтса, был также подтвержден данными, собранными с помощью меток, прикрепленных к тюленям.
Как моделирование, так и данные с меток тюленей показали, что гир возле ледяного шельфа Твейтса ослабевает зимой, что позволяет большему количеству тепла достигать мелководных участков под ледяным шельфом. Спутниковые снимки показали, что летний сезон 2020/2021 годов в Южном полушарии был необычным, поскольку в нем наблюдалась высокая концентрация морского льда в районах вблизи шельфа Твейтса, а это, как известно, ослабляет гир в заливе Пайн-Айленд, что означает, что избыток талой воды из соседних ледниковых покровов не удаляется гиром, а попадает в полость под шельфовым ледником Твейтса.
Когда основание ледяного шельфа Пайн-Айленда соприкасается с чуть более теплой океанской водой, оно тает, и пресная вода смешивается с соленой. Это делает океанскую воду менее соленой и, следовательно, менее плотной. Она образует плавучий слой воды, которая теплее окружающей воды, и когда она попадает под шельфовый ледник Твейтса, то растапливает основание льда. Это означает, что таяние одного ледяного шельфа может повлиять на таяние другого шельфа, расположенного поблизости. Этот фактор ранее не рассматривался.
"Мы выявили еще один процесс, который может повлиять на стабильность ледяных шельфов, показав важность местной циркуляции океана и морского льда", - сказал ведущий автор исследования доктор Тиаго Дотто из Центра океанических и атмосферных наук UEA.
"Циркумполярная глубинная вода, теплая разновидность антарктических вод, является ключевым игроком в таянии основания ледяных шельфов", - сказал он. "Однако в данном исследовании мы показываем, что большое количество тепла в мелких слоях под одним ледяным шельфом может обеспечиваться водами, поступающими с других тающих ледяных шельфов, расположенных поблизости. Поэтому то, что происходит с одним ледяным шельфом, может повлиять на соседний шельф и так далее".
"Этот процесс важен для регионов с высоким уровнем таяния ледяных шельфов, таких как море Амундсена, потому что один ледяной шельф расположен рядом с другим, и экспорт тепла с одного ледяного шельфа может достичь следующего через океаническую циркуляцию. Эти взаимодействия атмосфера-море-лед-океан важны, поскольку они могут продлить теплые периоды под ледяными шельфами, позволяя теплым и обогащенным талой водой водам проникать в соседние полости ледяных шельфов"
"Гиры, потенциально существующие в других регионах вокруг Антарктиды, могут также привести к тому, что большее число ледяных шельфов будет подвержено интенсивному базальному таянию, связанному с длительными теплыми условиями, и, как следствие, способствовать дальнейшему повышению глобального уровня моря".
Авторы заключают, что ледяные шельфы связаны между собой через прибрежную циркуляцию, и то, что происходит под одним ледяным шельфом, сильно влияет на то, что происходит под ледяными шельфами дальше по течению в прибрежном течении. Они подчеркивают, что для точного моделирования судьбы антарктических ледяных шельфов будущие модели должны учитывать пути талой воды с соседних ледяных шельфов.
