Внезапно исчезло антарктическое озеро

Это редкое событие, отраженное в исследовании, опубликованном в журнале Письма о геофизических исследованиях, произошедшей во время антарктической зимы 2019 года на шельфовом леднике Амери в Восточной Антарктиде, и, по оценкам, 600-750 миллионов кубических метров (21-26 миллиардов кубических футов) воды, что примерно в два раза больше объема залива Сан-Диего, было потеряно из-за океан.

На снимках со спутника Landsat 8 над шельфовым ледником Южный Амери видно покрытое льдом озеро до дренажа и образовавшуюся ледяную долину с летней талой водой. Предоставлено: Письма о геофизических исследованиях.

Авторы исследования использовали изображения с радарного спутника, который может «видеть» в полярную ночь, чтобы определить время события до недели или меньше в июне. После дренажа на месте озера образовалась кратероподобная впадина на поверхности шельфового ледника, покрывающая около одиннадцати квадратных километров (4,25 квадратных миль). Эта поверхностная депрессия, известная как ледяная «долина», содержала разрушенные остатки ледяного покрова.

«Мы считаем, что вода, накопившаяся в этом глубоком озере, открыла трещину в шельфовом леднике под озером, процесс, известный как гидроразрыв, заставивший воду стекать в океан внизу», — сказал ведущий автор исследования Роланд Уорнер, гляциолог. с Австралийской антарктической программой партнерства в Университете Тасмании.

Процесс гидроразрыва был причастен к обрушению меньших шельфовых ледников на Антарктическом полуострове, где талая вода образуется на поверхности шельфовых ледников в течение южного лета, но не часто наблюдается прохождение через лед толщиной до 1400 метров (4590 футов). в этом месте на шельфовом леднике Амери.

Зимнее в южной части страны было также запечатлено лазерным прибором с зеленым светом на спутнике NASA ICESat-2. Этот спутник передает импульсы фотонов и точно определяет точку отражения каждого фотона, который он получает обратно с Земли.

Повторение орбит ICESat-2 по точным наземным следам до и после осушения озера показало вертикальный масштаб разрушения. Ледяная поверхность упала на 80 метров (260 футов) в полость долины, даже несмотря на то, что потеря водной нагрузки сделала плавучий шельфовый ледник легче, а давление океана заставило его изгибаться вверх, при этом непосредственное окружение озера поднялось на столько же. 36 метров (118 футов).

«Приятно видеть, как ICESat-2 показывает нам детали процессов, происходящих на ледяном щите в таком мелком пространственном масштабе», — сказала соавтор Хелен Аманда Фрикер, гляциолог из Института океанографии Скриппса, которая долгое время изучала активные субстраты. ледниковые озера, открыв их в 2007 году. «Поскольку поверхностные талые воды на шельфовых ледниках могут вызвать их обрушение, что в конечном итоге приведет к повышению уровня моря, когда приземленный лед больше не сдерживается, важно понимать процессы, ослабляющие шельфовые ледники».

В последние десятилетия с повышением температуры воздуха на некоторых шельфовых ледниках произошло более сильное таяние поверхности, и самые последние модельные прогнозы будущего потепления показывают, что эта тенденция сохраняется и приводит к появлению большего количества талых озер. Это увеличивает риск широкомасштабного гидроразрыва пласта, который может привести к обрушению шельфовых ледников, что приведет к более быстрому сбросу льда с заземленных ледяных щитов и повышению уровня моря. По словам исследователей, теперь при прогнозировании будущего потепления следует также учитывать возможное усиление притока в глубокие, покрытые льдом озера и гидроразрыв толстых шельфовых ледников.

Команда также использовала карты высот, созданные Полярным геопространственным центром (PGC) в Университете Миннесоты, чтобы показать, что разрушение изменило региональный ландшафт на 60 квадратных километрах (23 квадратных мили).

Количество воды, потерянной в океан, было рассчитано с использованием объема впадины и степени поднятия. Хотя на шельфовом леднике Амери есть много талых озер и ручьев летом на юге Австралии, количество воды, потерянной при осушении озера, во много раз превышало годовой объем поступающей в него талой воды.

Поднятие озера создало новое озеро из мелкого рукава первоначального. Во время следующего сезона таяния это озеро наполнилось за несколько дней более чем на миллион кубических метров в сутки и вылилось в полость долины. Когда через несколько дней ICESat-2 снова пересек долину, команда смогла измерить канал талой воды шириной 20 метров (65 футов), только что прорезанный в долине, обнаружив поверхность воды на трехметровой глубине и фотоны, рассеянные от поверхности. русло ручья еще на три метра ниже.

Авторы говорят, что еще слишком рано делать вывод о том, что осушение этого талого озера было связано с более широкими тенденциями, такими как потепление климата вокруг Антарктиды. Фрикер говорит, что благодаря этой новой возможности наблюдения и по мере сбора большего количества данных ICESat-2 и PGC они смогут лучше понять, насколько распространены эти глубокие озера и как они развиваются с течением времени.

«Это внезапное событие, по-видимому, стало кульминацией десятилетий накопления и хранения талой воды под этой изолирующей крышкой изо льда», — сказал соавтор Джонатан Кингслейк, профессор обсерватории Земли Ламонта Доэрти при Колумбийском университете, который помог в измерениях поверхности талая вода.

Будущее новообразованной долины остается неопределенным. В нем может снова накапливаться талая вода или чаще стекать в океан. Похоже, что трещина на короткое время вновь открылась в сезон таяния 2020 года. Несомненно, теперь ученые будут наблюдать.