Когда в конце июля над Гренландией пронеслась вторая летняя тепловая волна в Европе, более половины поверхности ледникового покрова впервые с 2012 года начала таять. Исследование, опубликованное в международной научном журнале Nature, показывает, что «мегатаяния», подобные этому, которые усиливаются в результате изменения климата, приводят не только к тому, что Гренландия теряет миллиарды тонн льда. Из-за них остаток льда становится плотнее.
«Ледяные плиты» – твердые слои льда, которые могут простираться на сотни квадратных миль и вырасти до толщины 50 футов, распространяются по пористой, заполненной воздушными карманами поверхности ледового покрова Гренландии по мере его таяния и замерзания. С 2001 по 2014 год площадь плит увеличилась примерно на 25 000 квадратных миль, образуя непроницаемый барьер размером с Западную Вирджинию, который предотвращает стекание талой воды сквозь лед. Вместо этого талая вода превращается в сток, который стекает по суше и, в конечном счете, попадает в море.
Авторы исследования прогнозируют, что по мере распространения ледниковых плит поверхность Гренландии будет становиться «зоной стока», увеличивая вклад ледникового покрова в повышение глобального уровня моря и, возможно, вызывая неожиданные изменения.
«Мы наблюдаем, как ледниковый покров быстро трансформируется перед нашими глазами, что ужасает», – говорит ведущий автор исследования Майк Макферрин, гляциолог из университета Колорадо, Боулдер.
О Гренландии принято думать как о прочном, неразбиваемом куске льда. Но на самом деле около 80% поверхности ледникового покрова напоминает сугроб: напыление свежего снегопада покрывает толстый слой старого снега, который медленно вдавливается в оледенение, но содержит много воздушных пустот. Когда верхняя часть этого конуса тает летом, жидкая вода просачивается в нижний слой, который впитывает ее, как губка толщиной в 100 футов.
Макферрин и его коллеги получили первый сигнал о том, что нижний слой, возможно, теряет поглотительную способность весной 2012 года, когда они бурили скважины через него на юго-западе Гренландии. Они начали находить уплотненные слои льда в недрах, чуть ниже сезонного слоя снега. Это было, как говорит Макферрин, как будто над поглотительным слоем образовалась «черепаший панцирь».
Макферрин и его коллеги сразу же задались вопросом, не препятствует ли этот панцирь проникновению талой воды в нижний слой. «Это было в мае 2012 года», – говорит Макферрин. «А в июле был этот рекордный год таяния, и мы получили ответ очень быстро».
Тем летом, впервые в истории, талая вода из этой части Гренландии заметно начала стекать в виде стока. Осознав, что они стали свидетелями чего-то значительного, исследователи приступили к бурению, чтобы посмотреть, насколько обширен ледяной панцирь. Они обнаружили, что он простирается на разрез длиной 25 миль и оказывает широкомасштабное воздействие на местную гидрологию.
Эти результаты, опубликованные в 2016 году в журнале «Nature Climate Change», стали отправной точкой для нового исследования. Используя радиолокационные данные программы NASA IceBridge, а также наземные наблюдения, Макферрин и его коллеги создали первую в своем роде карту плит льда по всей поверхности Гренландии.
Основываясь на результатах моделирования, исследователи полагают, что панцирь начал формироваться и широко распространяться в начале 2000-х годов. По данным нового анализа, по состоянию на 2014 год, он покрывал около 4% поверхности Гренландии. Каждое лето, когда происходит обширное таяние, он становится толще и распространяется вглубь суши на более холодную, возвышенную почву.
«Каждые несколько лет эти большие талые летние каникулы играют важную роль в нижнем впитывающем слое», – говорит Макферрин. «Это приводит к тому, что весь этот процесс довольно быстро развивается вглубь материка».
Подъем уровня моря и неожиданные последствия
Согласно новому исследованию, ледяные плиты уже вызвали расширение зоны стока Гренландии примерно на 26%. Пока что дополнительный сток увеличил глобальный уровень моря всего на миллиметр. В настоящее время Гренландия ежегодно вносит вклад в повышение уровня моря чуть менее чем на миллиметр за счет одновременного распада айсбергов и таяния ледников на поверхности и в основании ледникового покрова.
Но если поверхность Гренландии затвердеет больше, сток воды может резко возрасти. Согласно наихудшему сценарию, при котором выбросы углерода будут продолжать расти до конца века, исследователи подсчитали, что к 2100 году рост уровня моря может составить до 3 дюймов, что увеличит вклад ледяного покрова в повышение уровня моря почти на треть.
Однако увеличение стока является лишь одним из потенциальных последствий трансформации, происходящей во льдах Гренландии. Кристин Пойнар, гляциолог Университета Буффало, которая не участвовала в исследовании, отметила, что плиты сплошного льда не столь сильно отражаю, как яркий белый снег.
«И поэтому, если мы начнем формировать эти ледяные плиты вблизи поверхности ледникового покрова, это может.... привести к поглощению льдом большего количества солнечной радиации и прогреву», – говорит она. «И это создаст больше ледяных плит».
И сток из ледяных плит не обязательно должен стекать в океан, говорит Индрани Дас, гляциолог Колумбийского университета, который не участвовал в исследовании. Она беспокоится о том, как он может просочиться в большие расщелины, которые существуют в долинах ледникового покрова. Оттуда сток может стекать вплоть до коренной породы, смазывая зону контакта льда с ней. «Это может ускорить течение ледникового покрова, что может привести к тому, что ледники быстрее прольются в океан, как мороженое, соскальзывающее с куска пирога», – говорит Дас.
По мнению Пойнар, наиболее значительным вкладом в новое исследование является то, что оно позволит ученым улучшить свои прогнозы будущего повышения уровня моря, предоставив прибрежным общинам информацию, необходимую им для подготовки. В то же время, исследование подчеркивает тот факт, что чем больше углерода мы выбрасываем в атмосферу, тем больше вероятность того, что мы изменим коварным и неожиданным образом северный ледниковый покров Земли. И это может иметь труднопредсказуемые последствия.
«Мы никогда раньше не видели, чтобы ледяной покров вел себя подобным образом. Это беспрецедентно в научной истории», – говорит Пойнар.
Яна Доценко
Источник: National Geographic