изменение климата в действии 4 27 Передняя часть ледника Туэйтса представляет собой зубчатую возвышающуюся скалу. Дэвид Вон/Британская антарктическая служба

Пролетая над Антарктидой, трудно понять, из-за чего вся эта суета. Подобно гигантскому свадебному торту, снежная глазурь на вершине самого большого ледяного щита в мире выглядит гладкой и безупречной, красивой и совершенно белой. Маленькие завихрения снежных дюн покрывают поверхность.

Но по мере того, как вы приближаетесь к краю ледяного щита, возникает ощущение огромной скрытой силы. На поверхности появляются трещины, иногда организованные как стиральная доска, а иногда полный хаос шпилей и гребней, обнажающие бледно-голубое кристаллическое сердце льда внизу.

По мере того, как самолет летит ниже, масштаб этих разрывов неуклонно растет. Это не просто трещины, а каньоны, достаточно большие, чтобы проглотить реактивный лайнер, или шпили размером с памятники. Скалы и разрывы, прорехи в белом одеяле появляются, указывая на силу, которая может швырять городские глыбы льда вокруг, как множество разбитых автомобилей в нагромождении. Это искривленный, разорванный, вырванный пейзаж. Возникает и ощущение движения, чего не может передать ни одна свободная ото льда часть Земли — весь пейзаж находится в движении, и как будто не очень этому рад.

Антарктида — это континент, состоящий из нескольких больших островов, один из которых размером с Австралию, погребенных под толщей воды. Слой льда толщиной 10,000 XNUMX футов. Лед содержит достаточно пресной воды, чтобы поднять уровень моря почти на 200 футов.


графика подписки внутри себя


Его ледники всегда находились в движении, но подо льдом происходят изменения, которые глубокие эффекты о будущем ледникового щита и о будущем прибрежных сообществ по всему миру.

Ломается, истончается, тает, разрушается

Антарктида — это место, где я работаю. Как полярный ученый Я посетил большинство областей ледяного щита в более чем 20 поездках на континент, привозя с собой датчики и метеостанции, путешествуя по ледникам или измеряя скорость, толщину и структуру льда.

В настоящее время я являюсь ученым-координатором крупных международных исследований самого опасного ледника Антарктиды в США — подробнее об этом чуть позже. Я осторожно пересекал трещины, осторожно ступал по твердому голубому льду, продуваемому ветром, и целыми днями ехал по самому монотонному ландшафту, какой только можно себе представить.

Насколько может судить полярная наука, на протяжении большей части последних нескольких столетий ледяной щит оставался стабильным. Наша способность отслеживать, сколько льда выпадает каждый год и сколько снега выпадает сверху, простирается в прошлое. всего несколько десятков лет, но то, что мы видим, это ледяной щит, который был почти в равновесии еще в 1980-х годах.

Вначале изменения льда происходили медленно. Айсберги откалывались, но лед сменялся новым отливом. Общее количество снегопадов за столетия почти не изменилось — это мы знали из глядя на ледяные керны – и вообще течение льда и подъем ледяного щита казались настолько постоянными, что главной целью ранних исследований льда в Антарктиде было найти место, любое место, которое резко изменилось. 66 Север через UnsplashКарта ледяного щита, показывающая более быстрый лед на шельфовых ледниках и особенно по краям Западной Антарктиды.

Карта Антарктиды, вид сверху, большая часть которой представляет собой ледяной щит, показывает скорость ледяного потока. Ледник Туэйтса находится слева. Студия научной визуализации Центра космических полетов имени Годдарда НАСА

Но теперь, когда окружающий воздух и океан прогрелись, участки антарктического ледяного щита, которые были стабильными в течение тысяч лет, рвутся, истончаются, тают, или в некоторых случаях рухнуть в кучу. Когда эти края льда реагируют, они посылают мощное напоминание: если даже небольшая часть ледяного щита полностью рухнет в море, последствия для берегов мира будут серьезными.

Как и многие геофизики, я думаю о том, как Земля выглядит ниже той части, которую мы можем видеть. Для Антарктиды это означает думать о ландшафте подо льдом. Как выглядит погребенный континент и как этот каменистый фундамент определяет будущее льда в потеплении мира?

Визуализация мира подо льдом

Недавние попытки объединить данные сотен авиационных и наземных исследований дали нам своего рода карта континента подо льдом. Он показывает два очень разных ландшафта, разделенных Трансантарктическими горами.

В Восточной Антарктиде, ближе к Австралии, континент неровный и изрезанный, с несколько небольших горных хребтов. Некоторые из них имеют альпийские долины, прорезанные самыми первыми ледниками, образовавшимися на Антарктиде 30 миллионов лет назад, когда ее климат напоминал климат Альберты или Патагонии. Большая часть коренных пород Восточной Антарктиды находится над уровнем моря. Здесь рухнул шельфовый ледник Конгер размером с город. среди необычайно сильной жары в марте 2022.

изменение климата в действии3 4 27 Недавние исследования подо льдом нанесли на карту коренную породу Антарктиды и показали, что большая часть западной стороны находится ниже уровня моря. Карта кроватей2; Фретвелл 2013

В Западной Антарктиде коренная порода совсем другая, ее части намного глубже. Эта область когда-то была дном океана, регионом, где континент был растянут и разбит на более мелкие блоки с глубоким морским дном между ними. Большие острова, состоящие из вулканических горных хребтов, связаны друг с другом толстым ледяным покровом. Но лед здесь теплее и движется быстрее.

Совсем недавно, 120,000 XNUMX лет назад, этот район, вероятно, был открытым океаном — и определенно так в последние 2 миллиона лет. Это важно, потому что наш климат сегодня быстро приближающиеся температуры как те, что были несколько миллионов лет назад.

Осознание того, что западно-антарктический ледяной щит исчез в прошлом, вызывает серьезную озабоченность в эпоху глобального потепления.

Ранние этапы масштабного отступления

Ближе к побережью Западной Антарктиды находится большая область льда, называемая Ледник Туэйтс. Это самый широкий ледник на земле, 70 миль в поперечнике, осушающий площадь, почти равную площади Айдахо.

спутниковое данные говорят нам что это в ранние этапы крупномасштабного отступления. Каждый год высота поверхности падает на 3 фута. На побережье образовались огромные трещины, и многие большие айсберги были брошены по течению. Ледник течет со скоростью более мили в год, и эта скорость почти удвоилась за последние три десятилетия.

Спутниковые данные за два десятилетия показывают самую быструю потерю льда в районе ледника Туэйтса. НАСА.

Этот район был отмечен ранее как место, где лед может потерять сцепление с коренной породой. Район получил название «слабое подбрюшье» ледяного щита.

Некоторые из первые измерения глубины льда с помощью радиоэхолота показал, что в центре Западной Антарктиды коренная порода находится на глубине до полутора миль ниже уровня моря. Прибрежная зона была более мелкой, с несколькими горами и возвышенностями; но широкий разрыв между горами лежал недалеко от побережья. Здесь ледник Туэйтс встречается с морем.

Эта схема с более глубоким льдом, нагроможденным высоко около центра ледяного щита, и более мелкой, но все же низкой коренной породой у побережья, является рецептом катастрофы, хотя и очень медленно развивающейся катастрофы.

Лед течет под собственным весом – это то, чему мы учились в средней школе по науке о Земле, но подумайте об этом сейчас. С очень высоким и очень глубоким льдом вблизи центра Антарктиды существует огромный потенциал для более быстрого течения. Из-за того, что у краев он мельче, поток сдерживается: он трется о коренную породу, когда пытается уйти, а более короткий столб льда у берега выдавливает его наружу.

Как более теплая вода подмывает ледник.

Если бы лед отступил достаточно далеко, фронт отступления пошел бы по «тонкому» льду – все еще почти 3,000 футов толщиной – к более толстому льду по направлению к центру континента. На отступающей кромке лед будет течь быстрее, потому что сейчас лед толще. Текая быстрее, ледник тянет лед позади себя, позволяя ему плавать, вызывая большее отступление. Это то, что известно как петля положительной обратной связи – отступление, ведущее к более толстому льду в передней части ледника, что ускоряет течение и ведет к еще большему отступлению.

Согревающая вода: штурм снизу

Но с чего начнется это отступление? До недавнего времени Туэйтс не сильно изменился с тех пор, как впервые нанесен на карту в 1940-х годах. Вначале ученые думали, что отступление будет результатом более теплого воздуха и таяния поверхности. Но причину изменений в Туэйтсе, видимых по спутниковым данным, не так просто обнаружить с поверхности.

подо льдомОднако в точке, где ледяной щит впервые отрывается от континента и начинает выступать над океаном в виде плавучего шельфового ледника, причина отступления становится очевидной. Здесь океанская вода значительно выше точки плавления. разрушение основания льда, стирая его, как кубик льда, качающийся в стакане воды.

изменение климата в действии4 4 27
 Нагретая вода проникает под шельфовый ледник и разрушает его снизу. Скамбос и др., 2017 г.

Вода, способная растопить от 50 до 100 футов льда каждый год, встречается здесь с краем ледяного щита. Эта эрозия позволяет льду течь быстрее, толкая плавучий шельфовый ледник.

Шельфовый ледник является одной из сдерживающих сил, сдерживающих ледяной щит. Но давление материкового льда медленно ломая эту ледяную пластину. Подобно доске, раскалывающейся под чрезмерным весом, на ней образуются огромные трещины. Когда он поддается – и картирование трещин и скорости потока предполагает, что это всего через несколько лет – это будет еще один шаг, который позволит льду течь быстрее, питая петлю обратной связи.

До 10 футов подъема уровня моря

Оглядываясь назад на покрытый льдом континент из нашего лагеря в этом году, это отрезвляющее зрелище. Огромный ледник, идущий к побережью и простирающийся от горизонта до горизонта, поднимается до середины Западно-Антарктического ледяного щита. Возникает осязаемое ощущение, что лед давит на берег.

Лед остается льдом – он не движется так быстро, что бы им ни двигалось; но эта гигантская территория под названием Западная Антарктида вскоре может начать многовековой упадок, который добавит до 10 футов до уровня моря. При этом скорость повышения уровня моря увеличится в несколько раз, что создаст большие проблемы для людей, живущих в прибрежных городах. Что почти все мы.

Об автореБеседа

Тед Скамбос, старший научный сотрудник CIRES, Университет Колорадо Боулдер

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

перерыв

Похожие книги:

Будущее, которое мы выбираем: пережить климатический кризис

Кристиана Фигерес и Том Риветт-Карнак

Авторы, сыгравшие ключевую роль в Парижском соглашении об изменении климата, предлагают идеи и стратегии преодоления климатического кризиса, включая индивидуальные и коллективные действия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Необитаемая Земля: жизнь после потепления

Дэвид Уоллес-Уэллс

В этой книге исследуются потенциальные последствия неконтролируемого изменения климата, включая массовое вымирание, нехватку продовольствия и воды и политическую нестабильность.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Министерство будущего: роман

Ким Стэнли Робинсон

Этот роман представляет мир ближайшего будущего, борющийся с последствиями изменения климата, и предлагает видение того, как общество может измениться, чтобы справиться с кризисом.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Под белым небом: природа будущего

Элизабет Колберт

Автор исследует влияние человека на мир природы, включая изменение климата, и потенциал технологических решений для решения экологических проблем.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Просадка: самый всеобъемлющий план, когда-либо предлагаемый для обратного глобального потепления

под редакцией Пола Хокена

В этой книге представлен всеобъемлющий план решения проблемы изменения климата, включая решения для ряда секторов, таких как энергетика, сельское хозяйство и транспорт.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа