Танення льоду в Антарктиді: як це змінить рівень світового океану

Антарктичний крижаний щит — один з найбільших природних об’єктів на планеті, площа якого майже вдвічі більша за Австралію, а середня товщина льоду досягає 2 км. Дослідження показують, що він містить достатньо прісної води, щоб підняти рівень світового океану на 58 метрів.

Про це повідомило видання IFLScience.

Прогнози вказують на те, що втрата льоду з антарктичного крижаного щита може стати основним фактором підвищення рівня моря до 2100 року. Однак точний внесок цього процесу залишається невизначеним: деякі моделі передбачають підвищення на 44 сантиметри, інші — навіть зниження на 22 сантиметри. Вчені підкреслюють, що більша частина невизначеності пов’язана з тим, що океанічні процеси, які контролюють стабільність щита, відбуваються на надзвичайно малих масштабах, що ускладнює їх вивчення.

Льодовики на кордонах антарктичного крижаного щита утворюють шельфові льодовики, які стабілізують крижаний щит. Проте, через вплив океану, ці льодовики поступово скорочуються та витончуються.

“Океан розтоплює шельфовий льодовик знизу – процес, відомий як “базальне танення”. Посилення базального танення призвело до потоншення та відступу льодового покриву в деяких регіонах, що підвищило глобальний рівень моря” – йдеться в повідомленні.

Шельфові льодовики та льодовики, що живлять їх, є величезними за розмірами. Однак процеси, які контролюють танення льодовиків і стан крижаного щита Антарктиди, відбуваються в масштабі міліметрів. Вони відбуваються в тонкому океанічному шарі під льодом, що робить їх надзвичайно складними для вивчення.

Цей прикордонний шар між шельфовим льодовиком і океаном є дуже холодним, знаходиться на великій глибині і під товстим льодовим покривом, тому його вимірювання було дуже складним. Вчені зверталися до комп’ютерного моделювання для розуміння цього процесу, але навіть ці методи стикаються з труднощами через надзвичайно малі рухи, що ускладнюють точне моделювання танення льоду.

Комп’ютерне моделювання океанічних процесів давно стало звичайним явищем, але нещодавно наука досягла значного прогресу у моделюванні прикордонного шару лід-океан. Це стало можливим завдяки зростанню обчислювальних ресурсів і зниженню їх вартості. Тепер кілька міжнародних дослідницьких груп працюють над моделюванням мікромасштабного океанського потоку, що впливає на процеси танення льоду.

Дослідники встановили кілька зв’язків між станом океану та швидкістю танення льоду. Вони з’ясували, що такі фактори, як температура води, солоність і швидкість течій, а також форма льоду, визначають, який режим танення буде переважати.

Особливу роль у цьому процесі відіграє форма льоду: тала прісна вода легша за океанську, тому вона накопичується під льодовим покривом, ізолюючи лід і сповільнюючи його танення. Проте, якщо лід має крутий нахил, цей ефект значно зменшується, і потік води призводить до активнішого змішування з теплішими океанськими водами, що посилює танення льоду.

Вчені здійснили прорив у вивченні шельфових льодовиків, використовуючи океанічних роботів, що бурять лід. Це дозволило зібрати величезний обсяг нових даних про навколишнє середовище під льодовиками, відкривши дивовижний крижаний ландшафт на їх нижній поверхні. Ландшафт складається з численних крижаних утворень, що варіюються від сантиметрів до кількох кілометрів у розмірі.

За допомогою комп’ютерного моделювання і роботів вчені змогли краще зрозуміти процеси танення льодовиків і те, як виникають ці унікальні утворення. Нові симуляції показали, що танення льоду має “самоскульптурну” природу, схожу на рух дюн у пустелі.