На цій ілюстрації морська вода тече глибоко під поверхнею в активно відкривається тріщину шельфового льодовика в Антарктиді. Нові дослідження показують, що такі тріщини можуть відкриватися дуже швидко, і течуча морська вода допомагає контролювати швидкість руйнування шельфового льоду. Авторство: Роб Сото
У льодовиках Гренландії та Антарктиди достатньо замерзлої води, тому, якби вони розтанули, рівень світових морів піднявся б на кілька футів. Те, що станеться з цими льодовиками в найближчі десятиліття, є найбільшою невідомістю в майбутньому підвищення рівня моря, частково через те, що фізика розпаду льодовика ще не повністю вивчена.
Вирішальне питання полягає в тому, як теплі океани можуть спричинити швидший розпад льодовиків. Вашингтонський університет Дослідники продемонстрували найшвидший великомасштабний розлом, відомий уздовж антарктичного шельфового льодовика. Дослідження нещодавно було опубліковано в Надано Університетом Перської затокиВін показує, що тріщина довжиною 6,5 миль (10,5 кілометрів) утворилася в 2012 році на льодовику Пайн-Айленд — відступаючому шельфовому льодовику, який стримує більший льодовиковий покрив Західної Антарктики — приблизно за 5 з половиною хвилин. Це означає, що тріщина відкрилася зі швидкістю приблизно 115 футів (35 метрів) на секунду, або приблизно 80 миль на годину.
«Наскільки нам відомо, це найшвидша подія відкриття тріщини, яку коли-небудь спостерігали», — сказала провідний автор Стефані Олінгер, яка виконала цю роботу в рамках свого докторського дослідження в Університеті Вісконсіна та Гарвардському університеті, а зараз є докторантом у Стенфордському університеті. . «Це показує, що за певних умов шельфовий льодовик може зламатися. Це говорить нам про те, що нам потрібно шукати таку поведінку в майбутньому, і це говорить нам про те, як ми можемо описати ці тріщини у великомасштабних моделях льодовикового покриву. .”
Важливість утворення тріщин
Тріщина — це тріщина, яка проходить через приблизно 1000 футів (300 м) плаваючого льоду типового шельфового льодовика Антарктики. Ці тріщини є попередником шельфового льодовика, коли великі шматки льоду відколюються від льодовика та падають у море. Такі події часто відбуваються на льодовику Пайн-Айленд, де айсберг, який спостерігався в дослідженні, давно відділився від континенту.
Супутникові зображення, зроблені 8 травня (ліворуч) і 11 травня (праворуч), з різницею в три дні в 2012 році, показують новий розлом, який утворює літеру «Y», що розгалужується ліворуч від попереднього розлому. Три сейсмічні прилади (чорні трикутники) зафіксували коливання, які були використані для розрахунку швидкості розповсюдження розлому до 80 миль/год. Авторство: Olinger et al./AGU Advances
“Шельфові льодовики справляють важливий вплив на стабільність решти антарктичного льодовика. “Якщо шельфовий льодовик ламається, лід за ним фактично прискорюється”, – сказав Оллінгер. “Цей процес тріщини в основному полягає в тому, як шельфовий льодовик Антарктики робота.» Створення великих айсбергів.
В інших частинах Антарктиди розломи часто розвиваються протягом місяців або років. Але це може статися швидше в середовищі, яке швидко розвивається, як-от льодовик Пайн-Айленд, де, на думку дослідників, уже сформувався льодовий щит Західної Антарктики. Минув переломний момент Коли він падає в океан.
Проблеми моніторингу льодовикових змін
Супутникові зображення забезпечують постійний зворотний зв’язок. Але супутники, що обертаються навколо Землі, проходять через кожну точку Землі лише кожні три дні. Важко визначити, що відбувається протягом цих трьох днів, особливо враховуючи небезпечне видовище крихкого льодовика Антарктики.
У новому дослідженні дослідники об’єднали інструменти, щоб зрозуміти формування дефектів. Вони використали сейсмічні дані, записані приладами, розміщеними на шельфовому льодовику іншими дослідниками в 2012 році разом із радіолокаційними спостереженнями із супутників.
Льодовиковий лід поводиться як тверда речовина протягом короткого часу, але більше як в’язка рідина протягом тривалого часу.
“Утворення тріщини більше схоже на розбиття скла чи на розбивання Silly Putty? Це було питання, – сказав Оллінгер. – Наші розрахунки цієї події показують, що це дуже схоже на розбиття скла”.
Роль морської води та майбутні дослідження
Якби лід був простим крихким матеріалом, він би розпався швидше, сказав Олінгер. Подальші дослідження вказали на роль морської води. Морська вода в тріщинах утримує простір відкритим проти внутрішніх сил льодовика. Оскільки морська вода має в’язкість, поверхневий натяг і масу, вона не може миттєво заповнити порожнечу. Натомість швидкість, з якою морська вода заповнює відкриту тріщину, допомагає уповільнити поширення тріщини.
«Перш ніж ми зможемо покращити продуктивність великомасштабних моделей льодовикових покривів і прогнозів майбутнього підвищення рівня моря, ми повинні добре зрозуміти на основі фізики багато різних процесів, які впливають на стабільність шельфового льодовика», — сказав Олінгер.
Довідка: Стефані Д. «Океанічне сполучення обмежує швидкість розриву для найшвидшого поширення тріщини на шельфовому льоду». Олінгер і Бредлі Б. Ліпофскі та Марен А. Денол, 5 лютого 2024 р. Надано Університетом Перської затоки.
doi: 10.1029/2023AV001023
Дослідження фінансувалося Національним науковим фондом. Співавторами є Бред Ліпофскі та Марін Деньол, обидва члени факультету наук про землю та космос UW, які почали консультувати роботу під час навчання в Гарварді.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
