Исследование морского дна рассказало о причинах таяния ледников
30 августа 2023 г.
Мартин Якобсон, профессор морской геологии и геофизики Стокгольмского университета, опубликовал статью о том, как океан и ледники взаимодействуют во фьордах.
Осмысление того, как ледники взаимодействуют с океаном, сродни собиранию колоссального пазла. Экспедиции на ледоколах к некоторым из самых отдаленных фьордов на севере Гренландии дали нам материал, изучение которого показало, что форма морского дна является одним из ключевых элементов этой головоломки.
Чтобы понять, почему морское дно так важно, мы должны взглянуть на сами ледники и на то, что заставляет их отступать или даже исчезать. Крупные ледники, которые впадают в океан в Гренландии и Антарктиде, со временем уравновешивают свою массу во многом в соответствии с климатом. Они накапливают лед, когда идет снег или дождь, и теряют его в результате таяния и откалывания.
Но за последние несколько десятилетий айсберги теряют массу ускоренными темпами: все больше льда откалывается в океан и тает снизу под воздействием сравнительно теплой морской воды.
Оценка того, сколько массы льда будет потеряно, часто считается самой крупной научной проблемой гляциологии, поскольку этот вопрос создает большую неопределенность в наших прогнозах будущего повышения уровня моря. Чтобы усовершенствовать наши прогнозы, крайне важно найти районы, где теплая океанская вода достигает ледников.
Большинство ледников Гренландии впадает в такие фьорды, где приповерхностные воды очень холодные — в значительной степени под влиянием талой воды ледников. Некоторые фьорды также пропускают более теплую воду атлантического происхождения; более соленая и потому более тяжелая, она проникает во фьорды на большей глубине.
В результате батиметрических исследований оказалось, что такие фьорды имеют весьма сложное строение дна, что обуславливается тем, что и они сами были образованы ледниками, которые подвергли эрозии морское дно. В то время как глубина внутренних частей фьордов может достигать километра, более поверхностная аккумулятивная терраса у входа (сформированная при накоплении продуктов эрозии или из устойчивых горных пород) может служить щитом от притока теплой воды.
Вот почему составление карт таких фьордов — один из наиболее важных шагов в оценке будущего ледников, которые в них впадают. К сожалению, проще это сказать, чем сделать, поскольку многие из таких ледников оканчиваются в самых отдаленных уголках мира.
Ледник размером с Ирландию, айсберги размером с Манхэттен
Ледник Петерманн — самый большой в северной части Гренландского ледяного щита — занимает площадь около 74 000 квадратных километров, что близко к размерам Ирландии.
Петерманн — один из немногих ледников поблизости от Гренландии с языком, который простирается на десятки километров от того места, где ледник лежит на морском дне. Такие языки могут препятствовать таянию льда в море, замедляя потерю массы ледника.
В 2010 г. Петерманн появился в заголовках газет, когда большой кусок откололся и образовал айсберг в четыре раза больше острова Манхэттен. Двумя годами позже за ним последовал другой крупный откол. Хотя отколы — это естественный процесс, похоже, что на эти необычно масштабные события повлияли теплые воды из Атлантики, которые прогрели язык снизу, сделав его более тонким и склонным к расколу.
В 2015 г. мы с коллегами впервые нанесли на карту все морское дно фьорда Петерманн. Мы обнаружили, что глубина входа была очень велика: 443 метра — столько же, сколько высота Эмпайр-стейт-билдинг. Достаточно, чтобы туда проникла теплая тяжелая соленая атлантическая вода, которая приводит к таянию ледников.
Затем мы захотели сравнить Петерманна с ледником Райдер к северо-востоку от него; последний был более стабильным как минимум с 1950-х гг. Оставался ли Райдер на месте благодаря неглубокому входу во фьорд, куда не могла попасть теплая вода?
В то время еще ни один корабль не заплывал во фьорд Шерард Осборн, куда впадает ледник Райдер, поскольку морской лед в этом регионе самый крепкий во всем Северном Ледовитом океане. Следовательно, о морском дне было решительно ничего не известно. Ледник Райдер стал целью нашей следующей экспедиции на ледоколе «Оден» в 2019 г.
Защищен от теплой воды
Из-за мощного ледяного покрова в узком проливе, который отделяет остров Элсмир от Гренландии, было трудно даже подступиться к фьорду Шерард Осборн. А попасть внутрь стало настоящим испытанием, поскольку крупные айсберги, отколовшиеся от языка ледника, плавали повсюду и иногда полностью перекрывали вход.
Выяснилось, что у фьорда есть выраженная мелководная терраса перед ледником Райдер. Она защищает ледник от теплой подповерхностной атлантической воды, что, по-видимому, объясняет, почему он ведет себя иначе, чем Петерманн.
В настоящее время батиметрия фьордов Петерманн и Шерард Осборн включена в проект «Морское дно 2030», цель которого — до конца десятилетия полностью картографировать дно мирового океана. Знания о морском дне и ледниках, которые впадают в море, в свою очередь, дадут нам возможность устойчивого управления океаном и в конечном счете планетой.
В Северной Гренландии еще остались не нанесенные на карту районы. В 2024 г. мы планируем очередную экспедицию на ледоколе «Оден» еще дальше на север, к фьорду Виктория, куда впадает ледник К. Х. Остенфельд. Этот ледник недавно утратил свой язык, и нам еще предстоит узнать, проникает ли атлантическая вода во фьорд.
Источник: The Conversation
Метки: ледники