Ледяной побочный эффект: на ледяном щите Гренландии распространяется ранее неизвестное явление - непроницаемые ледяные щиты шириной в километр. Они возникают в результате повышенного нагрева. Проблема: поскольку эти ледяные преграды не пропускают талую воду, она беспрепятственно стекает по поверхности льда в море. Это может удвоить или утроить повышение уровня моря, вызванное ледяным щитом Гренландии, сообщают исследователи в журнале Nature.
Гренландия является ключевым регионом для климата и глобального повышения уровня моря. Потому что второй по величине ледяной резервуар на планете тает с головокружительной скоростью. Потеря льда увеличилась в четыре раза за последние десять лет, и летом даже на внутреннем льду образуются бесчисленные лужи талой воды. Однако до сих пор часть этой талой воды повторно поглощалась снегом и фирном - пористый материал позволяет воде просачиваться в глубины ледяного щита, где она постепенно снова замерзает.
Непроницаемые глыбы льда
Однако, как теперь очевидно, этот буферный эффект ледяного щита Гренландии все чаще нарушается. Это связано с явлением, которое исследователи под руководством Майка Макферрина из Университета Колорадо впервые обнаружили на юго-западе Гренландии летом 2012 года: когда они сломали лед вокруг своего лагеря 1 января 2012 года. На высоте 840 метров они столкнулись с массивными льдинами толщиной от трех до пяти метров и длиной до 40 километров.
Как показали более близкие наблюдения, эти сплошные ледяные щиты образуют непреодолимый барьер для воды: «Впервые мы увидели, как талая вода заметно стекала с поверхности этих щитов, вместо того чтобы локально просачиваться в фирн и замерзать. снова», - описывают явление исследователи. «В результате эти ледяные барьеры генерировали примерно на одиннадцать процентов больше стока талой воды из этого региона, чем без этого блокирующего эффекта».
Явление происходит по всей Гренландии
Но насколько распространены эти ледяные щиты? Чтобы прояснить это, Макферрин и его команда с тех пор ищут эти ледяные преграды в других частях Гренландии. Для этого они оценили данные бортового радара из проекта NASA IceBridge и данные радара из полевых исследований, а также включили результаты бурения ледяных кернов в различных точках ледяного щита Гренландии.
Результат: еще в 2014 году эти ледяные щиты покрывали от 64 800 до 69 400 квадратных километров ледяного щита Гренландии, что соответствует примерно четырем процентам общей площади. «Пробелы в бортовых данных делают эту оценку довольно консервативной», - подчеркивают исследователи. Отдельные ледяные щиты достигают толщины до 16 метров и длины до 40 километров. «Эти ледяные щиты существовали в течение нескольких лет, могут иметь ширину в десятки километров и делают приповерхностный фирновый слой практически непроницаемым», - говорят исследователи.
Избыток талой воды как триггер
Но почему вообще образуются эти ледяные щиты? Судя по распределению ледяных щитов, исследователи пришли к выводу, что они возникают везде, где талой воды больше, чем может поглотить фирн. «Это приводит к тому, что избыток воды заполняет окружающие слои фирна», - говорят Макферрин и его коллеги.«Со временем это превращает пористый слой фирна в вновь застывший лед».
Проблема: «После того как эти ледяные щиты сформировались, им нужно лишь небольшое количество талой воды, чтобы остаться», - объясняют исследователи. В результате ледяные щиты, сформировавшиеся экстремально теплым летом 2012 года, сохранились в несколько более прохладный период с 2013 по 2017 год и даже продолжали расти. «Единственное, что может стереть эти ледяные щиты, - это длительный период более прохладного климата или более сильные снегопады, которые откладывают пористый материал обратно на поверхность», - сообщают Макферрин и его команда.
К 2050 году площадь ледяного щита удвоится
Но что это значит для будущего? Чтобы выяснить это, исследователи смоделировали формирование ледяного щита в климатической модели. После того, как реконструкция в настоящее время хорошо согласуется с наблюдениями, она использовала модель для оценки будущих изменений при умеренном изменении климата (RCP 4, 5) и неконтролируемом потеплении (RCP 8.5) симулировать.
Результат: к 2050 году площадь, покрытая ледяными щитами в Гренландии, увеличится примерно вдвое - в обоих климатических сценариях. Исследователи сообщают, что поскольку ледяной барьер предотвращает просачивание талой воды в ледяной щит, он также значительно увеличивает сток талой воды. Эту тенденцию уже кажется не остановить.
Это отличается от развития с 2050 по 2100 год: хотя площадь ледяных щитов даже немного уменьшается при умеренном изменении климата, расширение этих барьеров может продолжать увеличиваться при неконтролируемом изменении климата: «В соответствии со сценарием RCP 8.5 ускоренное образование новых ледяных щитов снова почти удвоится по сравнению со временем до 2050 года, с 2890 до 7130 квадратных километров в год», - сообщают исследователи.
Явление усиливает подъем уровня моря
Это имеет последствия для притока талой воды в океан: «К 2100 году сток из высокогорных внутренних районов Гренландии может примерно удвоиться по сравнению со сценариями без ледяных щитов», - сообщают Макферрин и его команда. Однако это означает, что Гренландия также вносит значительно больший вклад в повышение уровня моря, чем предполагалось ранее. По оценкам ученых, к 2100 году глобальные уровни могут подняться еще на 17-74 миллиметра, а при умеренном изменении климата - еще на 7-33 миллиметра, что соответствует удвоению или утроению.
Вклад Гренландии в глобальное повышение уровня моря мог быть сильно недооценен. И есть еще кое-что: «Если климат продолжит теплеть, эти ледяные щиты будут расти и, таким образом, вызовут положительную обратную связь и с другими аспектами талой воды», - объясняет соавтор Махса Муссави из Университета Колорадо. «Это эффект снежного кома: больше таяния создает больше ледяных щитов, что, в свою очередь, увеличивает таяние, тем самым способствуя увеличению ледяных щитов».