Странности под Гренландией

Под ледниковым щитом Гренландии происходит что-то очень странное.

Согласно недавним данным, лед глубоко под Гренландским ледниковым щитом похоже медленно превращается в причудливые вихревые образования напоминающие плюмы. Понимание этого странного процесса может помочь исследователям лучше прогнозировать поведение льда в Гренландии, который стремительно тает и уходит под воду.

Впервые эти образования были обнаружены в 2014 году с помощью радиолокационной съемки, но механизм их формирования оставался неясным.

Теперь исследователи предполагают, что ответ кроется в тепловой конвекции той же силе, которая толкает и тянет раскаленную мантию Земли.

«Мы часто воспринимаем лед как твердое, холодное и негибкое вещество, — говорит профессор Андреас Борн из Бергенского университета в Норвегии. — Поэтому тот факт, что мы обнаружили, что в некоторых частях Гренландского ледникового щита происходит тепловая конвекция, напоминающая процесс варки макарон в кастрюле, — это нечто невероятное и удивительное».

Конвекция происходит, когда более теплые участки материала поднимаются, а более холодные опускаются, совершая медленные циклические движения.

В данном случае плюмы, по всей видимости, формировались в твердом льду на протяжении тысячелетий под воздействием тепла, поднимающегося из недр Земли.

«Тот факт, что тепловая конвекция может происходить внутри ледникового щита, противоречит здравому смыслу, — говорит первый автор исследования доктор Роберт Лоу, гляциолог из Швейцарской высшей технической школы Цюриха. — Но поскольку лед как минимум в миллион раз мягче мантии Земли, с точки зрения физики это вполне объяснимо».

Чтобы понять, может ли конвекция приводить к образованию загадочных плюмов, Лоу и его команда воссоздали цифровую версию ледникового щита Гренландии с помощью компьютерной модели, которая обычно используется для моделирования конвекции в мантии Земли.

После внесения изменений в переменные, такие как толщина, мягкость и подвижность льда, в модели начали формироваться поднимающиеся столбы льда, которые закрутились в формы, напоминающие те, что наблюдаются в Гренландском ледниковом щите.

Лоу рассказал научному подкасту BBC Science Focus, что относительно стабильные условия с небольшим количеством снега на севере Гренландии, по всей видимости, создают идеальный изоляционный слой, благодаря которому эти образования формировались на протяжении тысячелетий.

Кроме того, исследование позволило учёным больше узнать о свойствах льда, которые в противном случае было бы сложно измерить.

«Очень сложно собрать информацию о свойствах льда, особенно о тех, которые находятся глубоко под ледниковым щитом, — объяснил Лоу. — Подобные подходы могут дать нам действительно ценную информацию, которую мы не смогли бы получить из других источников. Наши результаты показывают, что лёд на самом деле мягче и более чувствителен к нагрузкам, чем принято считать, хотя для полной уверенности в этом нужны дальнейшие исследования».

Это важно, поскольку площадь ледникового щита Гренландии огромна и составляет более 1,7 миллиона квадратных километров (650 000 квадратных миль). По оценкам Национального центра данных по снегу и льду США, если весь щит растает, уровень моря поднимется на 7,4 метра (24 фута).

Другое недавнее исследование, на этот раз проведённое учёными из Барселонского университета, показало, что таяние льда происходит беспрецедентными темпами.

«Ледниковый щит Гренландии всё чаще подвергается экстремальным таяниям, которые становятся всё более масштабными и интенсивными, чем в прошлом, — рассказал научному подкасту BBC Science Focus первый автор исследования доктор Жозеп Бонсомс, исследователь в области географии из Барселоны. — Большинство из 10 самых экстремальных лет таяния пришлись на период с 2000 года. Таяние Гренландского ледникового щита, одного из крупнейших хранилищ замёрзшей воды на Земле, вносит значительный вклад в глобальное повышение уровня моря и делает ещё более актуальными международные усилия по борьбе с изменением климата».

Лоу рассказал научному подкасту BBC Science Focus о том, что его исследование означает для будущего Гренландии и климата в целом.

«Сами по себе эти образования не являются признаком того, что ледниковый щит разрушается быстрее, чем предполагалось ранее, — сказал он. — Это своего рода древний артефакт — более толстый, холодный, сухой и стабильный ледниковый щит, оставшийся с последнего ледникового периода. Однако физика льда до сих пор изучена недостаточно. Каждое новое открытие в этой области позволяет нам лучше прогнозировать скорость таяния ледникового щита и повышение уровня моря».

Лоу добавил, что надеется, что люди, которые познакомятся с его исследованием, будут испытывать «тот же трепет перед природой и ледниковым щитом Гренландии», что и его команда во время работы над исследованием.