Новая модель, разработанная исследователями Калифорнийского технологического института и Лаборатории реактивного движения, предполагает, что шельфовые ледники Антарктиды могут таять ускоренными темпами, что в конечном итоге может способствовать более быстрому повышению уровня моря. Модель учитывает часто упускаемое из виду узкое океанское течение вдоль антарктического побережья и имитирует, как быстро текущая пресная вода, таявшая на шельфовых ледниках, может удерживать плотную теплую океанскую воду у основания льда, заставляя его нагреваться и таять еще больше. Исследование проводилось в лаборатории Энди Томпсона, профессора экологических наук и техники, и опубликовано в журнале Science Advances.
Шельфовые ледники представляют собой выступы антарктического ледяного щита, обнаруженные там, где лед выступает из суши и плавает по поверхности океана. Шельфы, толщина каждого из которых составляет несколько сотен метров, действуют как защитный буфер для материкового льда, удерживая весь ледяной щит от стекания в океан (что резко поднимет глобальный уровень моря). Однако потепление атмосферы и океанов, вызванное изменением климата, увеличивает скорость таяния этих шельфовых ледников, угрожая их способности сдерживать поток ледяного щита в океан.
«Если этот механизм, который мы изучаем, активен в реальном мире, это может означать, что скорость таяния шельфовых ледников на 20–40 процентов выше, чем предсказано в глобальных климатических моделях, которые обычно не могут имитировать эти сильные течения у антарктического побережья», — говорит Томпсон.
В этом исследовании под руководством старшего научного сотрудника Мара Флексаса исследователи сосредоточились на одном районе Антарктиды: Западном Антарктическом полуострове (WAP). Антарктида примерно имеет форму диска, за исключением тех случаев, когда ЗТП выступает из высоких полярных широт в более низкие, более теплые широты. Именно здесь Антарктика претерпевает самые резкие изменения из-за изменения климата. Команда ранее использовала автономные транспортные средства в этом регионе, и ученые использовали данные о морских слонах с приборами для измерения температуры и солености воды и льда.
Модель команды учитывает узкое антарктическое прибрежное течение, которое проходит против часовой стрелки вокруг всего антарктического континента, течение, которое многие климатические модели не учитывают, потому что оно очень маленькое.
«Большие глобальные климатические модели не включают это прибрежное течение, потому что оно очень узкое — всего около 20 километров в ширину, в то время как большинство климатических моделей фиксируют только течения шириной 100 километров или больше», — объясняет Флексас. «Таким образом, эти модели могут не очень точно отображать будущие скорости плавления».
Модель иллюстрирует, как пресная вода, тающая со льда на ЗАП, переносится прибрежным течением и перемещается по континенту. Менее плотная пресная вода быстро перемещается у поверхности океана и удерживает относительно теплую соленую воду океана на нижней стороне шельфовых ледников. Это затем заставляет шельфовые ледники таять снизу. Таким образом, увеличение талой воды в ЗАТ может распространять потепление климата через прибрежное течение, которое, в свою очередь, также может усилить таяние даже на шельфовых ледниках Западной Антарктики за тысячи километров от полуострова. Этот отдаленный механизм потепления может быть одной из причин того, что в последние десятилетия ускорилась потеря объема шельфовых ледников Западной Антарктики.
«Есть аспекты климатической системы, которые мы все еще открываем», — говорит Томпсон. «Поскольку мы добились прогресса в моделировании взаимодействия между океаном, шельфовыми ледниками и атмосферой, мы можем делать более точные прогнозы с лучшими ограничениями на неопределенность. Возможно, нам придется пересмотреть некоторые прогнозы уровня моря. подняться в ближайшие десятилетия или столетие — это работа, которую мы будем делать в будущем».