Судьба береговых линий планеты зависит от того, насколько быстро растают ледяные щиты Антарктиды. Мы не знаем, что будет | Антарктида

С одной стороны от взгляда доктора Бена Гальтона-Фензи на огромный шельфовый ледник Тоттена солнце садилось низко над антарктическим горизонтом. С другой стороны, полнолуние.

Шельфовый ледник «плоский и белый», говорит Гальтон-Фензи. «Если вокруг облака, ты теряешь горизонт».

В летние месяцы 2018-2019 годов Гальтон-Фензи находился там при температуре -20°C и прохладном ветре, угрожавшем обморожением, чтобы забрать радиолокационные приборы, проверявшие толщину льда.

Но Гальтона-Фензи беспокоит не то, что происходит на льду. Это то, что происходит почти в двух километрах под его ногами, там, где океан встречается со льдом, на котором он стоит.

Для ученых Антарктики крайне важно разобраться в том, что происходит под шельфовыми ледниками, поскольку судьба береговых линий планеты будет зависеть от того, насколько быстро они растают.

Антарктида имеет более 70 шельфовых ледников, которые простираются над океаном.

Шельфовые ледники площадью около 1,5 млн кв. км плавают на воде и сами по себе не повышают уровень мирового океана в случае таяния.

Но если глобальное нагревание океана расплавит их снизу, они могут стать нестабильными, что позволит ледяному щиту быстрее сползти в океан, подняв глобальный уровень моря на несколько метров.

Только в наиболее уязвимых регионах континента достаточно льда, чтобы поднять уровень моря примерно на 15 метров, если они все растают.

Гальтон-Фензи, главный научный сотрудник Австралийского антарктического отдела, возглавил новое исследование, объединяющее работу по моделированию об этой «базовой скорости плавления» от девяти групп по всему миру.

«Нам нужно это знать, потому что потеря массы, вызванная океаном, является одной из самых больших неопределенностей в прогнозах ледового покрова Антарктиды и, следовательно, в глобальном повышении уровня моря», — говорит Гальтон-Фензи.

Объединив девять различных моделей, Гальтон-Фензи и его коллеги подсчитали, что за последние десятилетия шельфовые ледники континента ежегодно теряли около 843 миллиардов тонн массы из-за таяния под ними.

Это эквивалентно 843 гигантским кубикам льда – каждый километр в длину, ширину и глубину – и все они тают. Примерно столько же воды ежегодно вытекает из реки Нил в океан.

Результаты анализа, на подготовку которого ушло десятилетие, помогут уточнить будущее моделирование.

Шельфовые ледники Антарктиды теряют массу, когда края уходят в океан, но они также набирают ее из-за снегопадов. Еще больше запутывая ситуацию, есть Доказательства того, что глобальное потепление привело к увеличению количества снегопадов на континенте.

Один комплексный анализ всего ледникового покрова Антарктиды обнаружили, что в целом спутниковые данные свидетельствуют о том, что в период с 1992 по 2020 год континент потерял 93 миллиарда тонн льда.

Гальтон-Фензи говорит: «Знание роли океана в потере массы и того, как это влияет на поток льда в океан, является ключевой проблемой, над которой работают многие страны.

“Мы знаем с очень высокой степенью уверенности, каким будет признак изменения. Ледяные щиты будут продолжать терять массу. Неопределенность заключается в том, насколько быстро и насколько”.

Самая холодная вода на Земле

На поверхности океана морская вода замерзает при температуре около -1,9°С, но под шельфовым ледником, где вода может находиться на глубине километра и более, давление означает, что океанская вода не замерзает до -2,2°С.

“Самая холодная вода в океане находится под шельфовыми ледниками Антарктики. Там нет света”, – говорит д-р Стив Ринтул, океанограф и ведущий эксперт по Антарктике в научном агентстве австралийского правительства CSIRO.

«Все наши обычные инструменты для измерения океана не могут его достичь», — говорит он.

“Спутники не могут добраться до него, потому что оно покрыто льдом. Корабли не могут туда проникнуть. Шельфы окружены тяжелым морским льдом, и их поверхность часто покрыта трещинами. Даже если бы вы могли просверлить дыру, доставить туда людей сложно”.

Было пробурено всего несколько скважин, и они могут предоставить данные только о том, как выглядят условия в одном месте среди огромный подводный ледяной ландшафт.

Но команде Ринтула повезло. Ученые используют автономные плавучие инструменты, известные как поплавки Арго, для измерения температуры и солености океана по всему миру. Ринтул и его коллеги разместили один под шельфовым ледником Тоттена, но он уплыл, проведя вместо этого девять месяцев под двумя другими шельфовыми ледниками толщиной более 300 метров.

Данные поплавка показал, что одна из этих полок – Денман – подвергся воздействию теплой воды, которая растопила его снизу.

Ринтул говорит, что в водосборном бассейне Денмана содержится достаточно воды, чтобы вызвать повышение уровня моря на 1,5 метра.

«Его конфигурация такова, что, пройдя определенную точку, он может нестабильно отступить без каких-либо дальнейших действий. [influence] из океана».

В геологическом прошлом, когда Земля была покрыта большим количеством льда, чем сегодня, ледники Антарктиды по мере своего расширения образовывали гигантские каньоны.

«Они сеяли собственную гибель, потому что это глубокий канал, в который может проникнуть теплая вода», — говорит Ринтул.

Срочные вопросы

Доктор Сью Кук, гляциолог из Университета Тасмании, говорит, что любой нормальный здоровый ледниковый покров будет таять снизу.

Но относительная нехватка данных означает, что существует большая неопределенность относительно того, как быстро изменятся шельфовые ледники, а это означает, что трудно исключить некоторые из наиболее экстремальных воздействий на планету – не только те, которые могут изменить береговые линии.

Кук указывает на еще один «действительно актуальный вопрос» вокруг Антарктиды: как увеличение количества талой воды может замедлить основные океанские циркуляции, которые может иметь глубокие последствия во всем мире.

“Это может нарушить некоторые очень крупные океанские течения, но мы действительно не знаем, произойдет это или нет. Поэтому модели могут помочь нам заглянуть в будущее”.

“Этот океанский конвейер помогает климату оставаться относительно стабильным. Если его нарушить, последствия могут быть драматичными”.

Кук добавляет: «У нас нет полного понимания того, что нам нужно предсказывать будущие изменения».

Ринтул говорит, что, хотя некоторые последствия – такие как резкое повышение уровня моря – могут потребовать столетий таяния, «мы обязуемся потерять лед гораздо раньше».

“Это зависит от того, сколько парниковых газов мы выбрасываем. Есть причина, по которой международное сообщество установило целевые показатели по температуре – они были в значительной степени обусловлены риском дестабилизации антарктического ледяного щита.

«Это меняет карту, и мы не можем загнать джина обратно в бутылку».