Ученые обнаружили загадочные узоры на дне шельфового ледника

Визуализация нижней части шельфового ледника Дотсона, показывающая загадочные области таяния в форме слезинок. (Фото: Филип Штедт / Университет Гетеборга)

С помощью автономного подводного аппарата (АПА), пробежавшего подо льдом толщиной 350 м, международная группа исследователей создала первые подробные карты нижней части ледника, раскрывающие подсказки о будущем повышении уровня моря.

Эта миссия была выполнена в рамках Международного сотрудничества по ледникам Туэйтса (ITGC), пятилетней совместной миссии США и Великобритании стоимостью 50 миллионов долларов, направленной на то, чтобы узнать больше о леднике Туэйтса, его прошлом и о том, что может ожидать будущее.

AUV Ran был запрограммирован на погружение в полость шельфового ледника Дотсона в Западной Антарктиде и сканирование льда над ним с помощью усовершенствованного гидролокатора. За 27 дней беспилотный подводный аппарат преодолел в общей сложности более 1000 километров туда и обратно под ледником, достигнув 17 километров в полость, над которой плавает шельфовый ледник.

Экспедиция проводилась в районах дрейфующих льдов Западной Антарктиды в 2022 году. Во время ответного визита в 2024 году Ран бесследно исчез подо льдом. (Фото: Филип Штедт)

В новой научной статье в Science Advances исследователи сообщают о результатах этого уникального исследования. Ученые уже знали, что ледники тают быстрее там, где сильные подводные течения разрушают их основание. С помощью подводного аппарата ученые впервые смогли измерить течения под ледником и доказать, почему западная часть шельфового ледника Дотсона тает так быстро. Они также обнаружили свидетельства очень сильного таяния в вертикальных разломах, проходящих через ледник.

Исследователи также увидели новые узоры на основании ледника, которые вызывают вопросы. Например, основание не гладкое, а имеет пиковый и долинный ледяной ландшафт с плато и образованиями, напоминающими песчаные дюны. Исследователи предполагают, что они могли образоваться из-за течения воды под воздействием вращения Земли.

Автономный подводный аппарат «Ран» был запрограммирован для выполнения задач под шельфовым ледником. Усовершенствованный многолучевой гидролокатор использовался для картирования основания льда на расстоянии около 50 метров. (Иллюстрация: Анна Волин/Science Advances)

Ведущий автор Анна Волин, профессор океанографии в Гетеборгском университете, сказала: «Ранее мы использовали спутниковые данные и керны льда, чтобы наблюдать, как шельфовые ледники меняются с течением времени. Направив аппарат в полость, мы смогли получить карты нижней части льда в высоком разрешении. Это немного похоже на то, как если бы вы впервые увидели обратную сторону Луны».

Карен Элли, гляциолог из Университета Манитобы и соавтор этого междисциплинарного исследования, сказала: «Карты, которые создал Ран, представляют собой огромный прогресс в нашем понимании шельфовых ледников Антарктиды. У нас были намеки на то, насколько сложны шельфовые ледниковые базы, но Ран раскрыл более обширную и полную картину, чем когда-либо прежде».

Существующие модели не могут объяснить обнаруженные закономерности, и теперь учёные понимают, что под ледниками предстоит открыть множество процессов, которые предстоит обнаружить в ходе будущих исследовательских миссий.

Роб Лартер, морской геофизик Британской антарктической службы и соавтор статьи, сказал: «Данные сонара, направленные вверх с Рана, позволили создать более обширные и подробные карты нижней части шельфового ледника, чем когда-либо. доступен раньше. Это позволило по-новому взглянуть на взаимодействие между льдом, трещинами внутри него и водой, текущей под ним. Таяние основания шельфовых ледников в результате проникновения под них теплой воды является основной причиной потери льда с крупных ледников Западной Антарктики, включая ледники Пайн-Айленд и Туэйтс. Поэтому лучшее понимание этих взаимодействий имеет решающее значение для улучшения прогнозов вклада Антарктики в повышение уровня моря».

Американское исследовательское судно «Натаниэль Б. Палмер» на леднике Туэйтса, снято с помощью дрона. (Фото: Алекс Мазур)

Полевые работы для этого исследования проводились в 2022 году. В январе 2024 года группа вернулась с Ран на шельфовый ледник Дотсона, чтобы повторить исследования, надеясь задокументировать изменения. Им удалось повторить только одно погружение под шельфовый ледник Дотсона, прежде чем Ран бесследно исчез.

«Хотя мы получили ценные данные, мы не получили всего, на что надеялись. Эти научные достижения стали возможными благодаря уникальному подводному аппарату, которым был Ран. Это исследование необходимо, чтобы понять будущее ледникового покрова Антарктиды, и мы надеемся, что сможем заменить Рана и продолжить эту важную работу», — сказал Волин.

Ссылка: «Вихри и совки: таяние ледяной основы, выявленное с помощью многолучевых изображений шельфового ледника Антарктики», авторы А. Валин и др., опубликовано в журнале Science Advances .