Необычные закономерности, обнаруженные под шельфовым ледником Достон в Западной Антарктиде, могут помочь ученым лучше понять, как разрушаются ледники. Ученые обнаружили невиданные ранее закономерности под дрейфующим шельфовым ледником в Антарктиде в ходе экспедиции по созданию наиболее подробного изображения нижней стороны ледника.
Странные каплевидные формы были обнаружены под шельфовым ледником Дотсон в Западной Антарктиде в 2022 году, когда дистанционно управляемый аппарат (ROV) погрузился на 17 километров под ледник и проехал более 1000 км по нижней поверхности льда.
Результаты первого в своем роде исследования исследователи опубликовали в журнале Science Advances.
«Чтобы понять цикл льда в Антарктиде и то, как лед попадает с континента в океан, нам нужно понять, как он тает снизу, и этот процесс столь же важен, как и откалывание льдов для перемещения материкового льда в океан», — рассказала ведущий автор исследования профессор Анна Вэлин из Гетеборгского университета.
Шельфовый ледник Дотсона — это кусок плавучего льда шириной 50 км, расположенный на побережье Земли Мэри Берд в Западной Антарктиде. Он является частью Западно-Антарктического ледяного щита, ледники которого стремительно откалываются , что может привести к повышению уровня моря примерно на 3,4 м, если они в конечном итоге приведут к обрушению всего щита.
Предыдущие исследования показали, что постоянная эрозия подтачивает края шельфового ледника, а теплая океанская вода проникает в его нижнюю часть и отрывает его от суши, что делает его неизбежное разрушение.
Для дальнейшего изучения процессов, угрожающих шельфовому леднику толщиной 350 м, исследователи отправили под лед дистанционно управляемый подводный аппарат для сканирования нижней поверхности ледника с помощью сонара, создав самую обширную и полную картину нижней поверхности ледника за всю историю.
Как и ожидали ученые, исследование показало, что ледник тает быстрее всего в тех точках, где подводные течения размывают его основание, а трещины, проходящие через ледник, помогают талой воде подниматься на поверхность.
Но неожиданно они также обнаружили, что вместо того, чтобы быть гладким, основание ледника испещрено каплевидными фигурами, выходящими из пиков и долин во льду. Некоторые из этих фигур достигают 400 м в длину. Исследователи полагают, что эти странные узоры создаются неравномерным таянием, когда вода движется вместе с вращением Земли по нижней стороне ледника.
«Если внимательно присмотреться к формам, то они несимметричны, они немного изогнуты, как мидии, и причиной этой асимметрии является вращение Земли», — сказала Вэлин. «Вода, движущаяся по Земле, подвержена действию так называемой силы Кориолиса, которая действует слева от направления движения в Южном полушарии. Если мы правы, то в слое, ближайшем ко льду, существует баланс сил, где трение уравновешивается силой Кориолиса».
В результате образуется спиральный поток, называемый спиралью Экмана, который чаще всего наблюдается, когда ветер движется над поверхностью воды, но может также образовываться при движении воды по льду.
Чтобы продолжить исследование, исследователи вернулись с ROV в январе 2024 года, но подводный аппарат заблудился и исчез под шельфовым ледником. Следующая цель команды — вернуться с новой подлодкой и продолжить исследование неизведанных глубин.
«Чтобы растопить лед, требуется много энергии, поэтому весь лед в Антарктиде — это как гигантский стабилизатор температуры и важная часть климатической системы Земли», — сказала Вэлин. «Если бы антарктический ледяной щит оказался в океане с большой скоростью, это могло бы потенциально повлиять на повышение уровня моря, поэтому, если мы узнаем верхние и нижние пределы, мы также сможем установить пределы будущего повышения уровня моря».
