Подводные «штормы» тают шельфовый ледник «судного дня»

Подводные «штормы» тают шельфовый ледник, защищающий ледник «судного дня» Туэйтса в Антарктиде, вызывая опасения, что мы можем недооценивать будущее повышение уровня моря.

Эти штормовые вихри шириной до 10 километров, что делает их «субмезомасштабными», начинают закручиваться, когда воды различной плотности или температуры сталкиваются в открытом океане, подобно ураганам, образующимся в результате смешения воздушных тел в атмосфере. И подобно ураганам, некоторые из них устремляются к побережью, которое в Антарктиде в основном состоит из шельфовых ледников – плавучих продолжений ледников, вдающихся в море на десятки километров.

«Они так много двигаются, что их действительно трудно остановить», — говорит Маттиа Пойнелли в Калифорнийском университете в Ирвайне. «Поэтому единственный путь, по которому они могут уйти, — это просто оказаться в ловушке подо льдом».

Моделирование Пойнелли и его коллег показало, что эти субмезомасштабные особенности ответственны за одну пятую общего таяния льдов Туэйтса и соседнего острова Пайн-Айленд за девять месяцев. Это первое исследование, позволяющее количественно оценить воздействие этих штормов на весь шельфовый ледник.

Шельфовые ледники замедляют сползание ледников в море и защищают их от волновой эрозии. Уязвимый ледник Туэйтса теряет 50 миллиардов тонн льда каждый год и может поднять уровень моря на 65 сантиметров, если он разрушится.

В водах вокруг Антарктиды несколько сотен метров более холодной и пресной воды находятся поверх более теплой и соленой глубокой воды. Если шторм попадает в полость под шельфовым ледником, его вихрь выталкивает холодную поверхностную воду от центра вихря, втягивая теплую глубокую воду вверх в образовавшуюся пустоту и плавя шельфовый ледник снизу вверх.

Это запускает петлю обратной связи, в которой холодная пресная вода, высвобождаемая в результате таяния, взаимодействует с теплой соленой водой, усиливая вращение подводного шторма, вызывая еще большее таяние.

В 2022 году глубоководный поплавок, измеряющий температуру, соленость и давление, был «захвачен» большим вращающимся водоворотом, который застрял под ледяным языком Стэнкомб-Уиллс в другой точке побережья Антарктики. С данными, позже собранными из захваченного поплавка, Кэтрин Хэнкок в Университете штата Флорида и ее коллеги оцененный что вихри ежегодно вызывают таяние 0,11 метра под этим ледяным языком.

«Это показывает, что концепция вихря, вращающегося под шельфовым ледником, важна», — говорит Хэнкок.

По ее словам, более мелкие субмезомасштабные штормы в исследовании Пуанелли, вероятно, имеют аналогичный эффект, что позволяет предположить, что закрученные водоемы различных масштабов тают значительное количество льда. «Это необходимо лучше оценить количественно», — говорит Хэнкок.

По мере потепления климата и увеличения количества пресной талой воды из Антарктиды подводные штормы, вероятно, будут усиливаться, что потенциально может вызвать большее повышение уровня моря, чем мы в настоящее время ожидаем.

Тьяго Дотто В Национальном океанографическом центре Великобритании говорят, что «поразительные» новые результаты требуют дополнительных наблюдений из-под шельфовых ледников.

«Учитывая текущие изменения в характере ветра и морском льду вокруг Антарктиды, как много мы на самом деле теряем, не наблюдая за этими небольшими масштабами?» — спрашивает он.