Гляциологи не нашли больших озер под ледяными потоками в Антарктиде
Поэтому теперь ученым придется искать другие механизмы образования ледяных потоков, пишут авторы статьи в Journal of Geophysical Research: Earth Surface.
Основной объем тающего в Антарктиде льда приходится на шельфовые ледники — огромные ледяные образования, которые выступают в море и фактически плавают на поверхности воды, не опираясь на сушу. Недавнее исследование показало, что именно шельфовые ледники Туэйтса и Пайн-Айленд в Западной Антарктиде потеряли больше всего льда за последние 25 лет. Это связано с тем, что они значительно сильнее подвержены влиянию теплых океанских течений, вызванных, в частности, Эль-Ниньо.
При этом непрерывность таяния шельфов обеспечивает подвижный материковый лед — выводные ледники и ледяные потоки. Именно они подпитывают шельфовые ледники новым льдом. Как правило, эти потоки представляют собой движущиеся ледяные полосы шириной до 50 километров и протяженностью в сотни километров. Скорость льда в них может достигать нескольких километров в год, однако обычно не превышает 300–400 метров в год. Несмотря на то, что ледяные потоки достаточно хорошо изучены, что именно приводит лед в движение до сих пор до конца не ясно.
Одной из наиболее вероятных причин образования ледяных потоков в Антарктическом ледяном щите считалось возможное наличие больших подледных озер под движущимися участками ледников. Об их присутствии свидетельствовали, например, данные спутниковых альтиметрических измерений. Ученые предполагали, что вода в озерах может контактировать с нижней частью ледника, и, выполняя роль смазки, приводить к аквапланированию. Чтобы проверить эту гипотезу, немецкие гляциологи под руководством Томаса Кляйнера (Thomas Kleiner) из Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера изучили один из антарктических ледяных потоков — ледник Рековери, который переносит лед из Восточно-Антарктического ледяного щита в шельфовый ледник Фильхнера, расположенный уже в Западной Антарктиде. Скорость льда в разных участках потока варьируется от 10 до 400 метров в год.
Ледяной поток Рековери. Christopher Shuman/NASA/UMBC/JCET
Чтобы исследовать геометрию ледника Рековери, определить форму его основания и проверить, нет ли под ним больших озер, ученые использовали радиогляциологический радар. Измеряя параметры средних и коротких радиоволн, отраженных от нижней поверхности ледника, ученые таким образом измерили его толщину и геометрию поверхности материковых пород. С помощью компьютерного моделирования, которое позволило оценить поглощение радиоволн при прохождении сквозь толщу льда, ученые определили расположение сухих, влажных и болотистых участков ледника и построили карту водных потоков под ним.
По словам авторов работы, погрешность измерений достаточно высока, поэтому однозначного вывода о топографии поверхности из полученных данных делать не стоит. Однако анализ результатов явным образом свидетельствует об отсутствии под ледником больших озер, которые ученые ожидали там обнаружить. Небольшие озера были обнаружены только в верхнем течении подледных рек, и они не могли привести к скольжению льда с достаточной скоростью. При этом ни в одной из точек ледника Рековери, в которых предполагалось наличие подледных озер (и согласно моделированию, и по спутниковым данным), достаточного количества воды обнаружено не было.
Смоделированная карта подледных течений, полученная на основе данных радиогляциологических измерений. Возможное положение подледных озер обозначено голубым цветом. Angelika Humbert et al./ Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 2018
Гляциологи отмечают, что полученные данные опровергают одну из наиболее вероятных гипотез возникновения ледяных потоков, однако не предлагают никакой обоснованной альтернативы. По словам ученых, обнаруженных под ледником небольших озер и гравитационных эффектов для движения льда со скоростью в несколько сотен метров в год недостаточно, и в будущем авторы работы надеются на прояснение механизма возбуждения движения льда с помощью сейсмологических измерений.