Антарктида поплыла на водной смазке

Подлёдные озёра Антарктики, миллионы лет скрытые под километровым слоем льда, играют важнейшую роль в сползании ледников в океан. Американским гляциологам впервые удалось убедительно показать, что перетекание воды между озёрами способно резко ускорить движение льда.

До недавнего времени считалось, что подледные озера Антарктиды, обнаруженные еще в середине прошлого века, – стабильные образования, движение водных масс в которых ограничено в пределах берегов. Переворот в понимании подледных процессов произошел всего три года назад, когда сразу несколько научных групп с помощью спутниковых наблюдений убедительно продемонстрировали связь между поверхностью ледяного щита Антарктиды и подледными процессами в озерах. Тогда учёные экспериментально доказали, что наполнение озер приподнимает ледники, а осушение, наоборот, приводит к снижению уровня льда.

Однако установить связь подлёдных озёр с горизонтальным движением ледников было сложнее. В статье, принятой к публикации в Nature Geosciences в минувшее воскресенье, гляциолог Лейн Стернз из Пенсильванского университета доказал, что

дренажный слив воды из подлёдных озёр, произошедший некоторое время назад, резко ускорил движение ледника Бирда.

Изучение подлёдных озёр

Исследовать процессы на поверхности земли, скрытой подо льдом, наиболее трудно. Долгое время ученые здесь полагались на экспериментальную работу непосредственно в ледниках и на данные, полученные с помощью самолетов-«летающих радаров». Спутники для наблюдения за ледниками были с успехом применены для исследования подледной активности под ледовым потоком Камба в западной части Антарктиды, и в расщелине Эдвенчер на востоке. Однако космические радары того времени были не совершенны и позволяли получать данные только небольшими «порциями». Кроме того, им было не под силу следить за поведением ледников в самых высоких широтах – южнее восьмидесяти двух градусов южной широты.

В январе 2003 года на орбиту был запущен новый спутник The Ice, Cloud and
Land Elevation Satellite (ICESat), оснащенный лазерным альтиметром. Его активно использовали для составления карты поверхности ледового покрова Антарктики, и он позволил «заглянуть» на участки у полюса вплоть до 86 градусов южной широты. С его помощью ученые обнаружили подледную активность в ледниках Уильянса, Мерсе и Макайал в Западной Антарктике.

Эти исследования показали наличие сложной связанной системы водных резервуаров и магистралей, вода в которых время от времени резко переливается из более высоко расположенных озер, где она копится, в низкие. Такая система была обнаружена даже под ледовым потоком Рекавери, берущим свое начало в самых высокогорных районах Антарктиды, что навело исследователей на мысль, что озера и подледные водные потоки могут играть решающую роль в интенсивности сползания ледовых масс в океан.

смотрите на второй странице статью: Большой слив

В том, что вода – прекрасная смазка, уменьшающая трение между каменистой поверхностью земли и ледовыми глыбами, ученые уже успели убедиться на примере стремительно сокращающегося гренландского ледового щита. Тем не менее обнаружить связь между скоростью подледных потоков воды и скоростью сползания ледников в явном виде до сих пор не удавалось из-за несовпадения массивов данных наблюдений за скоростью движения льдов и данных спутниковых наблюдений.

Команда Лейна Стернза впервые сумела применить эти данные совместно, сопоставив результаты 48 лет наблюдений за скоростью движения Бирдского ледника с данными спутниковой съемки ледового поля, находящегося всего в 200 км «выше по течению» той же самой массы льда.

Бирдский ледник
большой ледник в Антарктике, имеющий 136 км в длину и 24 км в ширину. Берет свое начало в обширном полярном плато и движется на восток между Британскими горами и Горами Черчилля, впадая в итоге в Ледяной массив Росса. Назван в честь американского исследователя Антарктики адмирала Бирда.

Стернзу удалось обнаружить, что ускорение течения ледовой махины, начавшееся в 2005 году и продолжавшееся более года, совпало по времени с периодом резкого понижения уровня воды в высокогорных подледных озерах, сопровождавшегося перебросом водных масс в низко расположенные резервуары.

Ледник Бирда имеет одну из наиболее разветвленных дренажных систем в Антарктике. В 2005 году около 1,7 кубического километра воды устремилось по этой системе вниз, что привело к ускорению ледового покрова.

В итоге сползание ледника в течение 14 месяцев шло на 10% быстрее, чем обычно.

Обнаруженное явление имеет одно очень важное следствие для всей антарктической экосистемы. Так как все сползающие ледники в конечном счете заканчивают свой путь в холодных водах Южного океана, такое ускорение их сползания может привести к заметному влиянию на повышение уровня воды здесь и по всему миру.

Большой слив

На глазах учёных с поверхности ледника в Гренландии исчезло целое озеро. Миллионы кубометров воды за полтора часа обрушились в километровую расщелину. Из-за этого весь ледник поднялся на метр вверх и на образовавшейся «водной подушке» стал вдвое быстрее сползать в море.

Таяние гренландских ледников стало даже более популярной темой для обсуждения, нежели ледовый покров Арктики и Антарктики. Это связано не только с исчезающими на глазах снежными шапками, но и со значительной ролью миллионов тонн пресной воды, которую ледники содержат. Хотя общий подъем уровня моря – главная причина для сиюминутного беспокойства, резкий выброс талой воды может привести к нарушению функционирования главного «теплообменника» двух полушарий – Гольфстрима. По-видимому, именно с этим столкнулась планета 8–10 тысяч лет назад. Не исключено, что сценарий озера Агассиз может повториться, хотя и в меньших масштабах.

Феномен, который наблюдала команда учёных из Университета американского штата Вашингтон и знаменитого Океанографического института в массачусетском Вудс-Холе, существенно ускорит процесс. Работа гляциологов принята к публикации в журнале Science.

Ледниковое озеро площадью 5,6 квадратных километров и объемом около 44 миллионов кубометров исчезло за полтора часа.

Гренландия и её ледники

ТЕКСТ: WIKIPEDIA

Гренландия (буквально – «зелёная страна») – остров в Северном Ледовитом и Атлантическом океанах, к северо-востоку от Северной Америки. Государство народа инуитов, автономная территории Дании. Гренландия – крупнейший остров в мире. Площадь – 2 166 086 кмІ. Население (2008) – 58 тысяч человек. Остров до 1386 года принадлежал Норвегии, после чего перешёл к Дании. В 1979 году датский парламент предоставил Гренландии широкую автономию. Столица – Нук (старое название – Готхоб).

В антропогеновое время началось оледенение, скрывшее подо льдом большую часть Гренландии; ледниками покрыто 1834 тысяч км^І (в том числе 1726 тысяч км^І ледниковым щитом, занимающим всю внутреннюю часть и некоторые береговые районы). Поверхность ледникового щита постепенно повышается от берегов внутрь острова. Наиболее высокий участок щита имеет форму пологого свода, вытянутого с севера на юг и поделённого под 66^o–67^o 30' северной широты поперечным понижением на 2 обширных купола. Северный купол достигает высоты 3300 м (под 71^o северной широты и 39^o западной долготы), южный – 2730 м (под 64^o северной широты и 44^o западной долготы).

Ложе ледника имеет вогнутую форму. У западных краёв его поверхность лежит на высоте 600 м, у восточного и в районе южного купола – 1000 м, в центре острова – 0–100 м (местами ниже уровня океана). Средняя толщина ледника 2300 м, наибольшая – 3400 м. Объём льда 2,6 миллионов км³. Поверхность покрыта слоем снега, перевеваемого ветром, образующим слабые всхолмления (заструги). Ниже уровня 1800–2000 м она слабо расчленена водными потоками, возникающими летом при таянии снега и льда, а у краев (на высоте 1000–1500 м) разбита трещинами глубиной до 30–40 м. Фирновая граница на леднике лежит на высоте 1200–1500 м.

Верхние слои льда перемещаются от центра к западным и восточным краям ледника со средней скоростью около 150 м в год. У краёв скорость возрастает, на отдельных участках в движение приходит вся толща льда и образуются выводные ледники –узкие, продолговатые отростки щита, которые по долинам достигают океана. Выводные ледники двигаются со скоростью 20–40 м в сутки и дают начало айсбергам (до 100–135 м высоты над уровнем океана), которые выносятся в северную часть Атлантики и представляют большую опасность для судоходства. На северном склоне щита лёд малоподвижен.

Практически сразу расположенная в 500 метрах к северу от озера GPS-станция зарегистрировала подъем ледника на 1,2 метра и его смещение к северу на 0,8 метра. И хотя сползание ледников – вполне обычное явление, его скорость составляет 93 метра в год, то есть 0,25 метра в сутки, что вдвое меньше ежесуточных 50 сантиметров, установившихся через день после «большого слива».

Проводившиеся летом 2006 года наблюдения повторились и в июле 2007, хотя и не были настолько хорошо задокументированы. Причем это не единичное событие за лето – подобные феномены повторяются по мере накопления воды в озерах. Это приводит к ускорению движения ледового покрова, причем именно тех частей, которые раньше были малоподвижными.

Однако роль явления в общем подъеме уровня океана авторы работы считают не слишком значительной.

Во второй публикации, появившейся одновременно с первой, тот же авторский коллектив обобщил свои результаты на весь западный ледник Гренландии, оценив распространенность этого явления в целом.

По данным учёных, только за счёт таких сливов подвижность ледников увеличивается на 50–100 метров в год. А общие потери льда за счет эффекта смазки могут увеличиться на 15–20% даже при сохранении средней температуры окружающей среды.

Впрочем, выводы гляциологов всё-таки остаются спорными. При этом их коллеги считают эффект недооценённым.

Как отметил в интервью National Geographic сотрудник NASA Джей Цвалли, впервые описавший эффект скольжения в 2002 году, «это единичный случай, касающийся одного ледника, а не всего покрова Гренландии. Исследование сфокусировано на ледовых краях и может недооценивать движение и изменения других ледников».

Повлиять на этот процесс вряд ли возможно, остается только наблюдать за уникальным явлением природы, которое может стоить привычного образа жизни не только северной экосистеме, но и всему земному шару.