Быстрее в прошлом: новые изображения морского дна западно-антарктического ледяного щита переворачивают представление об отступлении ледника Туэйтса

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде размером с Флориду был слоном в комнате для ученых, пытающихся сделать прогнозы глобального повышения уровня моря.

Этот массивный ледяной поток уже находится в фазе быстрого отступления («коллапс» в геологической шкале времени), что вызывает всеобщее беспокойство по поводу того, сколько именно или как быстро он может отдать свой лед океану.

Потенциальные последствия отступления Туэйтса ужасны: полная потеря ледника и окружающих ледяных бассейнов может поднять уровень моря с трех до 10 футов.

Новое исследование в области геолого-геофизических исследований под руководством морского геофизика Аластера Грэма из Колледжа морских наук Университета Южной Флориды добавляет поводов для беспокойства. Впервые ученые нанесли на карту в высоком разрешении критическую область морского дна перед ледником, что дает им представление о том, как быстро Туэйтс отступал и двигался в прошлом.

Потрясающие изображения показывают новые для науки геологические особенности, а также представляют собой своего рода хрустальный шар, позволяющий заглянуть в будущее Туэйтса. Как у людей, так и у ледяных щитов прошлое поведение является ключом к пониманию будущего поведения.

Команда задокументировала более 160 параллельных гребней, которые были созданы, как следы, когда передний край ледника отступал и качался вверх и вниз с ежедневными приливами.

«Это как если бы вы смотрели на мареограф на морском дне», — сказал Грэм. «Меня просто поражает, насколько прекрасны данные».

Помимо красоты, настораживает то, что темпы отступления Туэйтса, которые недавно задокументировали ученые, малы по сравнению с самыми быстрыми темпами изменений в прошлом, сказал Грэм.

Чтобы понять прошлое отступление Туэйтса, команда проанализировала реброобразные образования, погруженные на 700 метров (чуть менее полумили) под Северный полярный океан, и учла приливно-отливный цикл для региона, как предсказывают компьютерные модели, чтобы показать, что одно ребро должны формироваться каждый божий день.

В какой-то момент за последние 200 лет, в течение менее чем шести месяцев, передняя часть ледника потеряла контакт с гребнем морского дна и отступала со скоростью более 2,1 км в год (1,3 мили в год) — дважды. скорость, зарегистрированная с использованием спутников в период с 2011 по 2019 год.

«Наши результаты показывают, что импульсы очень быстрого отступления происходили на леднике Туэйтес в последние два столетия и, возможно, совсем недавно, в середине 20-го века», — сказал Грэм.

«Сегодня Туэйтс действительно держится за свои ногти, и мы должны ожидать больших изменений в небольших временных масштабах в будущем — даже от одного года к следующему — как только ледник отступит за неглубокий гребень в своем ложе», — сказал морской геофизик. и соавтор исследования Роберт Лартер из Британской антарктической службы.

Для сбора изображений и поддержки геофизических данных команда, в которую входили ученые из Соединенных Штатов, Великобритании и Швеции, запустила современный оранжевый роботизированный автомобиль, оснащенный датчиками изображений под названием «Rán» из R/ V Натаниэль Б. Палмер во время экспедиции в 2019 году.

По словам Грэма, «Ран», управляемый учеными из Гетеборгского университета в Швеции, отправился в 20-часовую миссию, которая была столь же рискованной, сколь и счастливой. Он нанес на карту участок морского дна перед ледником размером с Хьюстон — и сделал это в экстремальных условиях необычного лета, известного отсутствием морского льда.

Это позволило ученым впервые в истории получить доступ к фронту ледника.

«Это было новаторское исследование дна океана, которое стало возможным благодаря последним технологическим достижениям в области автономного картографирования океана и смелому решению фонда Валленберга инвестировать в эту исследовательскую инфраструктуру», — сказала Анна Волин, физик-океанограф из Гётеборгского университета. развернул Ран в Туэйтс. «Изображения, собранные Раном, дают нам жизненно важное представление о процессах, происходящих сегодня на критическом стыке между ледником и океаном».

«Это была действительно уникальная миссия», — сказал Грэм, который сказал, что команда хотела бы взять пробы донных отложений напрямую, чтобы они могли более точно датировать особенности, похожие на хребты.

«Но лед довольно быстро сомкнулся вокруг нас, и нам пришлось уйти, прежде чем мы смогли сделать это в этой экспедиции», — сказал он.

Хотя остается много вопросов, одно можно сказать наверняка: раньше ученые думали об антарктических ледяных щитах как о вялых и медленно реагирующих, но это просто неправда, сказал Грэм.

«Небольшой пинок Туэйтсу может привести к большой реакции», — сказал он.

По данным Организации Объединенных Наций, примерно 40 процентов населения живет в пределах 60 миль от побережья.

«Это исследование является частью междисциплинарных коллективных усилий, направленных на то, чтобы лучше понять систему ледника Туэйтса, — сказал Том Фрейзер, декан Колледжа морских наук USF, — и только потому, что он находится вне поля зрения, мы не можем оставить Туэйтса вне поля зрения. Это исследование является важным шагом вперед в предоставлении необходимой информации для информирования глобальных усилий по планированию».

Исследование было поддержано Национальным научным фондом и Советом по исследованиям окружающей среды Великобритании в рамках Международного сотрудничества ледников Туэйтса.

Экспедиция 2019 года была первой в рамках пятилетнего проекта под названием THOR, что означает «Оффшорные исследования Туэйтса».

Видео: https://youtu.be/eZt0rxF4rOQ