Вчені виявили нову причину танення шельфового льодовика Антарктики

Міжнародна група дослідників виявила, що сусідні шельфові льодовики відіграють певну роль у спричиненні нестабільності на інших шельфових льодовиках, розташованих нижче за течією. Університет Східної Англії у Великій Британії провів дослідження, яке виявило, що кількість льодовиково-талої води, що протікає під шельфовим льодовиком Туейтс, може залежати від невеликого океанського круговороту поруч із ним. Слабший круговорот дозволяє більшій кількості теплої води проникати в області під шельфовим льодовиком, спричиняючи його танення.

Шельфовий льодовик Туейтс є одним із найбільших шельфових льодовиків у Західній Антарктиді та підтримує східну частину льодовика Туейтс, який швидко відступав протягом останніх 20 років і є найбільшим джерелом глобального підвищення рівня моря серед антарктичних льодовиків.

Використовуючи унікальний набір даних, зібраний датчиками, встановленими під шельфовим льодовиком Туейтс, який також значно потоншав і ослаб за останні десятиліття, дослідники помітили, що мілкі шари океану під ним значно нагрілися протягом періоду з січня 2020 року по березень 2021 року. Більша частина цього потепління була спричинена водами з великим об’ємом льодовикової талої води, що походить із шельфового льодовика Пайн-Айленд, далі на схід, і тече в область під шельфовим льодовиком Туейтс.

Тала льодовикова вода змішується з солоною, коли океан розтоплює основу шельфового льоду, і може утворювати плавучий шар води, який тепліший за навколишні води. Ця світліша, відносно свіжіша та тепліша вода приносить тепло, яке розтоплює основу шельфового льодовика Туейтс.

Провідний автор доктор Тіаго Дотто з Центру наук про океан і атмосферу UEA сказав: «Ми виявили ще один процес, який може вплинути на стабільність шельфового льоду, показуючи важливість місцевої циркуляції океану та морського льоду. Циркумполярна глибока вода, тепла різновид антарктичних вод, є ключовим гравцем у таненні основи шельфового льоду. Однак у цьому дослідженні ми показуємо, що велика кількість тепла в неглибоких шарах під одним шельфовим льодом може бути забезпечена водами, що походять з інших шельфових льодів, що тануть поблизу. Тому те, що відбувається з одним шельфовим льодовиком, може вплинути на сусідній шельфовий льодовик і так далі. Цей процес важливий для регіонів із високим таненням шельфового льодовика, таких як море Амундсена, тому що один шельфовий льодовик знаходиться поруч з іншим, і експорт тепла з одного шельфового льодовика може досягати наступного через циркуляцію океану».

Доктор Дотто додав: «Ці взаємодії атмосфера-море-лід-океан важливі, оскільки вони можуть подовжувати теплі періоди під шельфовими льодовиками, дозволяючи теплій та збагаченій талою водою воді потрапляти в сусідні порожнини шельфового льоду. Круговороти, потенційно існуючі в інших регіонах навколо Антарктиди, також можуть спричинити більшу кількість шельфових льодовиків, схильних до інтенсивного базального танення, пов’язаного з тривалими теплими умовами, і, як наслідок, ще більше сприяти глобальному підвищенню рівня моря».

У січні 2020 року колеги з США пробурили отвори в льоду та встановили датчики, які контролюють температуру, солоність і океанську течію під шельфовим льодовиком Туейтс.

Більше ніж рок ці датчики надсилали через супутник дані, які використовувалися для визначення коливань океану, наприклад, як змінювалася температура та вміст талої води. З цих спостережень дослідники припустили, що надлишок тепла не міг виникнути локально на шельфовому льодовику Туейтс, оскільки вони не помітили сильного танення в місцях, де були встановлені датчики.

Поєднавши інформацію з комп’ютерним моделюванням, щоб визначити походження цього тепла, вони виявили, що вода, яка залишає шельфовий льодовик Пайн-Айленд, може отримати доступ до територій під шельфовим льодовиком Туейтс.

Механізм, який пояснює, як ці води потрапляють на шельфовий льодовик Туейтс, було ідентифіковано за допомогою модельного моделювання та даних, зібраних за допомогою міток, прикріплених до тюленів. Вони обидва показали, що круговорот біля шельфового льодовика Туейтс слабшає взимку, що дозволяє більше тепла досягати мілководних ділянок під шельфовим льодовиком.

Супутникові зображення також показали, що літній сезон у південній півкулі 2020/2021 років був незвичайним, оскільки мав високу концентрацію морського льоду в регіонах поблизу шельфового льодовика Туейтс.

Спираючись на моделювання та попередні дослідження, команда припустила, що круговорот був ще слабшим, тому надлишок талої води з сусідніх шельфових льодовиків не міг бути переміщений з цього регіону за допомогою течій і замість цього потрапив на шельфовий льодовик Туейтс. Це ще більше зменшило силу цього круговороту, що уможливило приплив води з більшою концентрацією талих льодовикових вод під шельфовий льодовик.