Нові дані підтверджують пришвидшення танення льодовиків Антарктики

Вчені з NASA та Каліфорнійського університету провели ряд нових досліджень крижаного щита Антарктиди. Нові дані виявили зміни у швидкості танення льодовиків за останні роки, а також дозволяють зрозуміти, чому одні льодовики тануть повільніше, а інші – швидше.

Супутники, Big Data та льодовики

Льодовики Антарктиди невпинно тануть. Часом від них відколюються айсберги, площа яких перевищує площу деяких країн. Танення льодовиків Антарктики також вважають головною причиною підняття рівня світового океану. За своєю суттю, танення льодовиків являє собою процес сповзання криги у море, де вона отримує тепло від солоної води та поступово розтріскується. Але як швидко відбувається цей процес?

Нове дослідження вчених з NASA дозволяє “у цифрах” оцінити швидкість руху криги у льодовиках Антарктиди. Нова інноваційна методика базується на аналізі даних, які надходили протягом останніх семи років від супутників Геологічної служби США Landsat.

Тривалий час орбітальні апарати фіксували будь-які зміни у рельєфі Землі.

Карта руху криги в Антарктиді. Кольори показують лінійну швидкість у метрах на рік. Джерело: NASA Earth Observatory

Тисячі зображень крижаного щита Антарктиди за період з 2008 по 2015 рік, складені разом, дозволили вченим створити єдине ціле зображення. На ньому видно, у яких точках крига рухалася з більшою швидкістю, а де – залишалася майже нерухомою. Аналіз цих показників є критично важливим для визначення механізмів, які призводять до пришвидшення сповзання криги у море.

Щобільше, нова система дозволяє автоматично генерувати карти руху льодовиків на основі нових даних. Завдяки цьому інформація про стан льодовиків Антарктики тепер буде оновлюватися регулярно, на відміну від ситуації, яка зберігалась впродовж кількох останніх десятиліть.

Критичні регіони

Дослідники встановили, де саме швидкість руху льодовиків протягом останніх років збільшилася найбільше. Ним виявився льодовик у затоці Маргарити, що на Антарктичному півострові. Тут швидкість руху льодовика за досліджуваний період збільшилася з 400 до 800 метрів на рік.

Пришвидшення руху льодовиків спостерігається на всьому льодовому щиті Західної Антарктиди, що, зокрема, охоплює льодовики Антарктичного півострова, біля якого розташована українська дослідницька станція “Академік Вернадський”. Швидкість руху криги у цій частині Антарктиди з 2008 по 2015 рік зросла в середньому на 89%.

Шельфові льодовики Антарктики. Diti Torterat/Wikipedia (CC BY 2.0) | Science Ukraine

Разом з тим, у стані значно більшого за площею крижаного щита Східної Антарктиди серйозних змін зафіксовано не було. Він також тане, але швидкість руху криги у його льодовиках протягом періоду спостережень лишалася незмінною.

Дослідження також показало, що у 2015 році Антарктида втратила загалом 1929 мільярдів тонн криги з похибкою у 40 мільярдів тонн. Якщо порівняти цей результат із показниками 2008 року, стає очевидним, що втрати криги континентом збільшувалися на 36 мільярдів тонн щороку.

Антарктичний півострів
Антарктичний півострів. Landsat та MODIS. Джерело: NASA/USGS/BAS

Дослідження шельфових льодовиків Росса та Ронне

Інша група гляціологів із Каліфорнійського університету займалася безпосередньо одним з тих льодовиків Антарктиди, які тануть відносно повільно.

Шельфовий льодовик Росса відноситься до Східного льодового щита. Це величезне крижане поле, що за своєю площею дорівнює Іспанії. На відміну від льодовика Ларсена, що знаходиться на Антарктичному півострові, і від якого нещодавно відколовся айсберг масою у 1 трильйон тонн, льодовик Росса зменшує свою площу відносно повільно.

Шельфовий льодовик Росса
Шельфовий льодовик Росса. Джерело: Josh Landis/NSF

Для того, аби розібратися у причинах збереження льодовика Росса, у 2015 році було здійснено буріння.

За допомогою термобуру була створена свердловина глибиною 755 метрів. Точкою для буріння було обрано так звану “берегову” – вузьку стрічку антарктичного шельфу, яка розташована трохи вище берегової лінії. У цій зоні крига, що лежить на континенті, поступово переходить у частину, яка тримається на поверхні води.

Вчені запідозрили, що саме танення криги у береговій зоні викликає збільшення швидкості танення усього льодовика. Однак дослідження точки трансформації криги шельфового льодовика Росса відбулося тільки нещодавно і принесло достатньо несподівані результати.

Шельфовий льодовик Ронне-Фільхнера
Шельфовий льодовик Ронне-Фільхнера у морі Ведделла. Джерело: USGS

До того дослідники вже досліджували берегову зону іншого величезного крижаного поля – шельфового льодовика Ронне. Тоді дослідження проводилися за допомогою супутника. Вчені лише виміряли товщину криги та встановили, що льодовик в цілому підтримується на воді приблизно тими самими механізмами, що й окремі айсберги.

Прісна вода під кригою

Буріння тривало два тижні, після чого дослідники опустили до заповненої водою свердловини дослідницьку апаратуру.

Найбільшим сюрпризом стало те, що на самому дні свердловини було виявлено шар солоної води. Виявилося, що у придонній зоні крига не має прямого контакту ані з ґрунтом, ані з солоною водою. Знизу кригу від морської води відділяє прошарок прісної води товщиною близько 1 метра.

Заземлення шельфового льодовика в Антарктиці
Схематичне зображення заземлення шельфового льодовика в Антарктиці. Джерело: antarcticglaciers.org CC BY-NC-SA 3.0

Дослідники вважали, що вода, яка утворюється в результаті танення криги, буде швидко змішуватися з солоною водою внаслідок дії хвиль. Однак цього не відбувалося, натомість вони побачили утворення надійного ізолятора. Дослідники показали, що в береговій зоні льодовик втратив лише 10 сантиметрів товщини. Цей показник значно нижче, ніж в середньому по льодовику.

Головним результатом дослідження стало те, що ми вперше отримали вичерпну інформацію про механізм танення льодовиків в Антарктиці. Водночас, дослідники визнають, що для побудови адекватної моделі й досі даних не вистачає. Необхідно провести значно більше вимірювань, для яких необхідно бурити нові свердловини, що може зашкодити екології.

Попри те, що танення льодовиків у Антарктиді було відмічено вже давно, досі цей процес пов’язували переважно з емоційними дискусіями щодо того, чи це катастрофічний процес, чи просто багаторічне коливання кількості криги на континенті.

Тепер емоційні оцінки змінили точні карти та числа. Можливо, ми не скоро зрозуміємо, як запобігти остаточному таненню льодовиків Антарктиди, однак шлях до цього лежить через розуміння цього процесу. А для цього потрібні нові дослідження, як із застосуванням супутників, так і безпосередньо на крижаному континенті.

Повідомити про помилку: підкресліть текст та натисніть CTRL+Enter або
Олександр Бурлака
  • 45 записів
  • 0 дописів
Олександр займається популяризацією науки, веде блоги та працює викладачем у Харківському національному технічному університеті сільського господарства ім. Петра Василенка. Має ступінь кандидата технічних наук.