Карта мира, спрятанного под льдами Гренландии

1622 просмотров

Новая технология помогает ученым заглянуть под огромный ледяной щит Гренландии и найти важные ключи к предсказанию будущего повышения уровня моря.

Глыба льда, покрывающая Гренландию, составляет примерно 10% ледяного покрова Земли. Если вся она растает, то уровень моря может вырасти более, чем на 6 метров. Чтобы понять, что нам ждать от этой ледяной пустыни в будущем, ученые заглянули в ее прошлое.
Используя новейшие технологии картирования подледного пространства, исследователи нашли огромные речные системы, неожиданные движения льда и тревожащие тенденции таяния. Основная часть исследований льда Гренландии проходила в рамках Operation IceBridge, спонсируемой NASA в течение десяти лет и основанной на аэросъемке полярных льдов нашей планеты. Самолеты, нагруженные самой современной аппаратурой (включая специальный «подледны» радиолокатор), с 2008 года по два месяца в год проводили над Антарктикой и Гренландией, исследуя все, что касается льда и поверхности земли под ним.
07_greenland_mapping.adapt.590.1
Мощный радиолокатор обнаружил огромные русла древних рек под ледником Якобсхавн в Гренландии. Красной линией показан главный канал. Высоты колеблются от 300 до 1300 м над уровнем моря. Выше всего территории белого и коричневого цветов, ниже — зеленые и желтые.
Карта сверху — один из самых недавних результатов этих исследований. На ней показана земля под ледником Якобсхавн, крупнейшим выводным ледником Гренландии и одним из самых быстро движущихся ледников мира. Новые данные выявили разветвленную сеть русел древних рек под ним.

Эти реки протекали на месте нынешнего ледника более 3 миллионов лет назад и совокупная площадь их водосбора составляла примерно площадь бассейна реки Кама. Русла самой крупной из этих рек достигали ширины в 11 км и глубины 1,3 км!

Русла имеют V-образный профиль, что доказывает их происхождение именно от рек, а не от ледников, которые обычно оставляют U-образный каньон. Главные слагающие породы Гренландии — твердый метаморфический гнейс, поэтому рекам, по всей видимости, понадобилось не менее 2 млн лет, чтобы прорубить эти русла. Исследование также показывает, что лед над самыми крупными руслами двигается быстрее. Картирование подледного материка позволяет ученым более точно предсказывать поведение льда в будущем.
06_greenland_mapping.adapt.590.1
Карта показывает места, где гренландский лед тает у основания (красный цвет), а где он примерз к земле (голубой цвет)
Другая команда ученых под руководством гляциолога Джо Макгрегора исследовала дно ледяного покрова, чтобы определить полностью замороженные и оттаявшие участки. Сравнение таких данных критически важно для оценки скорости движения льда и как она может измениться с потеплением климата. Ученые использовали данные радиолокатора, показания спутников и несколько компьютерных моделей конфигурации льда — в итоге получилась новая карта (см выше), опубликованная в июле в Journal of Geophysical Research, и показывающая участки ледяного щита Гренландии, где наблюдается подтаивание.
Толстый слой ледяного покрова защищает землю от низких температур воздуха. В то же время тепло, поднимающееся из недр Земли, нагревает ее поверхность. В некоторых местах лед плотно примерз к земле, но иногда, особенно вокруг наиболее тонких слоев льда, его основание подтаивает и дно лежит на мокрой земле. При наличии достаточного увлажнения лед начинает двигаться гораздо быстрее, что, в свою очередь, может сильно влиять на скорость таяния и подъем уровня моря.
Еще одно исследование команды Макгрегора позволило нанести на карту динамику движения ледникового покрова Гренландии. Радиолокатор посылал сигналы внутрь льда и записывал мощность и время поступления отраженных сигналов. Каждый слой льда по-разному “отзывался” на радаре из-за разной его толщины и других характеристик (например, количества атмосферной пыли, содержащейся во льду). С помощью этих данных ученые смогли составить карту всех погребенных слоев льда.
03_greenland_mapping.adapt.590.1
Карты показывают, как со временем менялась скорость движения льда в Гренландии. Слева показана средняя скорость течения льда за последние 9000 лет. На средней карте — нынешняя скорость движения (красным — высокая скорость, синим — низкая). Карта справа показывает разницу между этими двумя показателями, где синим показаны зоны замедления.

Ученые проанализировали наслоение льда, чтобы понять, как менялся покров в течение последних 9000 лет. Это позволило определить поведение льда в разных климатических условиях, а затем предсказать его поведение в будущем. И то, что они обнаружили, поистине удивительно.

Несмотря на то, что гренландский лед тает быстрее, чем образуется новый, он двигается медленнее, чем в прошлом. Это уменьшение скорости течения видно на картах сверху. На левой карте — средняя скорость течения льда за последние 9000 лет (красным отмечена самая высокая скорость); на карте посередине показана скорость с 1995 по 2013 годы; карта справа показывает разницу между двумя этими показателями, голубыми областями выделены территории, на которых отмечено замедление.
Ученые полагают, что замедление вызвано тем, что более старый лед более мягкий, чем образованный позже. Этот “новый” лед образовал плотную “шляпу”, которая замедляет движение остального льда. Замедление скорости вместе с увеличением накопления твердых осадков (снега) в итоге привело к тому, что центральная часть ледяного покрова стала толще. Правда, это все равно не отменяет того факта, что Гренландия теряет лед, а таяние возрастает по краям ледяного покрова. В 2015 году были зафиксированные рекордные темпы таяния гренландского льда.
04_greenland_mapping.adapt.590.1
Ученые использовали спутниковые изображения высокого разрешения, чтобы нанести на карту русла с тающей водой на поверхности Гренландии. На картинке цветами показана топография ледового покрова — красным показаны высокие места, голубым — низкие.
Ученые также пристально наблюдают за поверхностью ледяного покрова Гренландии и за ее ледниками. В частности, за реками с талой водой, которые образуются летом на ледяной поверхности острова. Ученые использовали цифровые модели рельефа, чтобы обнаружить и картировать эти реки. Картинка сверху показывает сеть этих рек, наложенную на ЦМР.

Исследователи обнаружили, что эта речная сеть на поверхности льда очень напоминает ту сеть русел, которая была найдена подо льдом. То, что древние реки подледных русел делали в течение 2 миллионов лет, нынешние реки на льду проделывают за один сезон.

Эти две системы настолько похожи, что ученые считают возможным использовать образование водотоков на ледяных покровах в качестве полигона для гидрологических исследований того, как образуются и ведут себя реки на земной поверхности.
Картирование геометрии этих “супрагласиальных” рек из талой воды на ледниках также поможет ученым понять, как быстро тает гренландский лед и как это повлияет на уровень моря. Это становится особенно важным в свете ежегодных рекордов по темпам таяния льдов и их движения. Карта внизу показывает, насколько температура ледяного щита Гренландии в апреле этого года была выше по сравнению с апрелем 2001 и 2010 годов.

05_greenland_mapping.adapt.590.1

© PORTULAN.RU, NATIONAL GEOGRAPHIC

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *