Новые исследования показывают, что обрушение ледникового щита в Западной Антарктиде не является неизбежным: темпы потери льда варьируются в зависимости от региональных различий в циркуляции атмосферы и океана.
Международная группа исследователей объединила спутниковые снимки, данные о климате и океане, чтобы получить наиболее подробное представление о том, как западно-антарктический ледяной щит, содержащий достаточно льда, чтобы поднять глобальный уровень моря на 3,3 метра, реагирует на изменение климата.
Исследователи из Кембриджского, Эдинбургского и Вашингтонского университетов обнаружили, что темпы и масштабы дестабилизации льда вдоль побережья Западной Антарктиды варьируются в зависимости от различий в региональном климате.
Их результаты, опубликованные в журнале Nature Communications , показывают, что, хотя западно-антарктический ледяной щит продолжает отступать, темпы отступления замедлились в уязвимом районе береговой линии в период с 2003 по 2015 год. Это замедление было вызвано изменениями температуры окружающего океана, которые, в свою очередь, были вызваны изменениями морских ветровых условий.
Морской западно-антарктический ледяной щит, где расположены огромные и нестабильные ледники Пайн-Айленд и Туэйтс, расположен на суше на глубине до 2500 метров от поверхности океана. С начала 1990-х годов ученые наблюдали резкое ускорение таяния льда, его отступление и скорость в этом районе, что отчасти объясняется антропогенным изменением климата за последнее столетие.
Другие ученые ранее указывали, что этот тип реакции на низменном массиве суши может быть началом необратимого коллапса всего ледяного щита, называемого нестабильностью морского ледяного щита, который будет продолжаться независимо от любого дальнейшего климатического воздействия.
«Идея о том, что, как только морской ледяной щит пройдет определенную точку невозврата, широко освещалась в сообщениях», — сказал доктор Фрейзер Кристи из Кембриджского института полярных исследований имени Скотта, ведущий автор статьи. «Несмотря на это, остаются вопросы о том, в какой степени продолжающиеся изменения климата по-прежнему регулируют потерю льда вдоль всего побережья Западной Антарктики».
Используя наблюдения, собранные с помощью множества спутников, Кристи и его коллеги обнаружили выраженные региональные различия в том, как Западно-Антарктический ледяной щит развивался с 2003 года из-за изменения климата, при этом темпы отступления в секторе моря Амундсена значительно замедлились по сравнению с соседними и значительно ускорил Морской сектор Беллинсгаузена.
Анализируя данные о климате и океане, исследователи связали эти региональные различия с изменениями силы и направления прибрежных поверхностных ветров.
В этой части Антарктиды преобладают ветры с запада. Когда эти западные ветры усиливаются, они поднимают более теплую и соленую воду из глубин океана, которая достигает побережья Антарктики и увеличивает скорость таяния льда.
«Но в период с 2003 по 2015 год у берегов морского сектора Амундсена интенсивность преобладающих западных ветров снизилась», — сказал Кристи. «Это означало, что более глубокая и теплая вода не могла проникнуть внутрь, и мы увидели заметное изменение в соответствующем поведении ледников в регионе: явное снижение скорости таяния и потери массы льда».
Так что же вызвало эти более слабые ветры и, как следствие, уменьшение таяния льда? Исследователи обнаружили, что основной причиной было необычное углубление системы низкого давления моря Амундсена, что привело к меньшему проникновению теплой воды. Эта система является ключевой моделью атмосферной циркуляции в регионе, и расположение ее центра давления, вблизи которого изменения силы морского ветра наибольшие, обычно большую часть года находится у берега одноименного побережья.
Исследователи обнаружили, что вдали от этого центра давления ускоренная реакция ледников, вытекающих из морского сектора Беллинсгаузена, может быть объяснена относительно более неизменными ветрами, что по сравнению с ними обеспечивает более устойчивое таяние, вызванное океаном.
В конечном счете, исследование иллюстрирует сложность конкурирующих взаимодействий льда, океана и атмосферы, вызывающих краткосрочные изменения в Западной Антарктиде, и поднимает важные вопросы о том, как быстро ледяной континент будет развиваться в условиях потепления.
«Механизмы воздействия океана и атмосферы по-прежнему имеют большое значение в Западной Антарктиде», — сказал соавтор исследования профессор Эрик Стейг из Вашингтонского университета в Сиэтле. «Это означает, что коллапс ледяного щита не является неизбежным. Это зависит от того, как изменится климат в течение следующих нескольких десятилетий, на что мы можем положительно повлиять, сократив выбросы парниковых газов».
Исследователи подчеркивают, что необходима дальнейшая работа, чтобы выяснить, насколько важными будут такие механизмы в будущем на фоне растущей нестабильности морского ледяного покрова. Соавтор, профессор Роберт Бингэм из Эдинбургского университета, сейчас работает непосредственно над ледником Туэйтса, чтобы понять, как на него влияет изменение климата.
«Это исследование подтверждает настоятельную необходимость выяснить, насколько быстро будут отступать наиболее уязвимые регионы западно-антарктического ледяного щита, такие как ледник Туэйтс, с глобальными последствиями для повышения уровня моря», — сказал Бингхэм. «Новые данные, которые мы в настоящее время получаем в ходе похода по леднику Туэйтс в январе этого года, напрямую касаются этой цели».
«Существует тесная связь между климатом и поведением льда», — сказал Кристи. «У нас есть возможность уменьшить потери льда в Западной Антарктике, если мы снизим выбросы углерода».
