Усиленное таяние Гренландского ледяного щита превратило его в огромную «дамбу»

Исследовательская группа под руководством учёных из Кембриджского университета обнаружила, что спуск талой воды с поверхности ледяного щита на дно способствует феноменально высокой скорости таяния его основания. Раньше уже было известно, что смазывающее действие воды оказывает влияние на движение ледников и количество откалывающегося льда, но прямое изучение условий под километровым слоем Гренландского щита было проблематичным, ведь ледники Гренландии являются одними из самых быстро движущихся в мире.

Отсутствие прямых измерений затрудняло понимание того, как Гренландский ледяной щит будет вести себя дальше, а ведь он в настоящее время является крупнейшим источником глобального повышения уровня моря. В новом исследовании команда учёных попыталась уточнить, из-за чего именно происходит таяние.

Они выяснили, что гравитационная энергия талой воды, образующейся на поверхности, преобразуется в тепло, когда она перемещается к основанию сквозь большие трещины во льду. Каждое лето тысячи озёр и ручьев с талой водой образуются на поверхности Гренландского ледяного щита по мере повышения температуры и роста интенсивности дневного солнечного света. Многие из этих озёр быстро стекают на дно ледяного щита, проваливаясь сквозь образовавшиеся во льду крупные разломы. Учёные наблюдали за этими озёрами талой воды, пытаясь выяснить, как и почему они так быстро высыхают, а также определить влияние, которое они оказывают на ледяной щит.

Обычно исследователи таяния ледников обращают внимание на такие источники тепла, как трение, геотермальная энергия, скрытое тепло, высвобождаемое при замерзании воды. Однако учёные долгое время упускали из виду тепло, выделяемое стекающей талой водой.

Для измерения базальной скорости таяния на леднике Стор исследователи использовали фазочувствительное радиоэхозондирование — метод, разработанный Британской антарктической службой и ранее использовавшийся на плавучих ледяных щитах в Антарктиде. Оказалось, что скорости таяния, наблюдаемые с помощью радара, зачастую были такими же высокими, как скорости таяния, измеренные на поверхности ледника с помощью метеостанции: однако поверхность получает энергию от солнца, а основание — нет. По этой логике поверхность должна быть теплее. В чем же причина равных скоростей таяния? В «эффекте гидроэлектростанции».

Исследователи подсчитали, что около 82 миллионов кубометров талой воды ежедневно попадало на дно ледника Стор в течение лета 2014 года. Чтобы проверить высокие базальные скорости таяния, зарегистрированные радиолокационной системой, команда объединила независимые измерения температуры с датчиков, установленных в ближайшей скважине. У основания они обнаружили, что температура воды достигает +0,88 градусов по Цельсию, и это неожиданно много для основания ледяного щита с температурой плавления -0,40 градусов.

В исследовании представлены первые конкретные доказательства механизма потери массы ледникового щита, который ещё не включен в прогнозы глобального повышения уровня моря. Вероятно, это «слепое пятно» скоро закроют, поскольку объём поверхностных вод, образующихся в Гренландии, огромен и будет продолжать расти.

Фото: Poul Christoffersen