Проучване установява нова причина за топенето на антарктическите шелфови ледници

Ваня Милева Последна промяна на 03 януари 2023 в 00:01 6073 0

Ледникът Туейтс. Кредит: Felton Davis / Flickr (CC BY 2.0)

Изследователи са открили процес, който може да допринесе за топенето на шелфовите ледници в Антарктика.

Международен екип от учени е установил, че съседните шелфови ледници играят роля в предизвикването на нестабилност на други по течението.

Проучването, ръководено от Университета на Източна Англия във Великобритания, също така установи, че малка океанска циркулация - система от циркулиращи океански течения - в непосредствена близост до шелфовия ледник Туейтс (Thwaites) може да окаже влияние върху количеството топяща се ледникова вода, която тече под него. Когато тази циркулация е по-слаба, повече топла вода може да достигне до зоните под ледения шелф, което води до неговото топене.

Петте основни океански цикъла. Кредит: Wikimedia Commons

Шелфовият ледник Туейтс е един от най-големите шелфови ледници в Западна Антарктида и поддържа източната страна на ледника Туейтс, който през последните 20 години се оттегля бързо и има най-голям принос за покачването на морското равнище в световен мащаб сред антарктическите ледници.

Използвайки уникален набор от данни, събрани от сензори, инсталирани под шелфовия ледник Туейтс - който също е изтънял и отслабнал значително през последните десетилетия - изследователите наблюдават, че плитките слоеве на океана под него са се затоплили значително през периода от януари 2020 г. до март 2021 г.

По-голямата част от това затопляне се дължи на водите с голям обем топяща се ледникова вода, произхождаща от шелфовия ледник Пайн Айлънд, намиращ се по-далеч на изток, която се влива в района под шелфовия ледник Туейтс.

Топящата се ледникова вода се смесва със солена вода, когато океанът разтопи основата на шелфовите ледници, и може да образува плаващ воден слой, който е по-топъл от околните води. Тази по-лека, относително по-свежа и по-топла вода носи топлина, която разтопява основата на шелфовия ледник Туейтс.

"Установихме още един процес, който може да повлияе на стабилността на шелфовите ледници, разкривайки значението на местната океанска циркулация и морския лед", заявява водещият автор д-р Тиаго Дотто (Tiago Dotto) от Центъра за океански и атмосферни науки към UEA.

"Циркумполярната дълбока вода, топлата разновидност на антарктическите води, е ключов фактор за топенето на основата на шелфовите ледници. В това изследване обаче показваме, че голямо количество топлина в плитките слоеве под един шелфов ледник може да бъде осигурено от води, произхождащи от други топящи се шелфови ледници наблизо."

"Следователно това, което се случва с един шелфов лед, може да повлияе на съседния шелфов лед и т.н. Този процес е важен за региони с високо ниво на топене на шелфовите ледници, като например море Амундсен, тъй като един шелфов ледник се намира в непосредствена близост до друг и износът на топлина от един шелфов ледник може да достигне до следващия чрез океанската циркулация."

"Тези взаимодействия между атмосферата, морето, ледовете и океана са важни, защото могат да удължат топлите периоди под шелфовите ледове, като позволяват на топлата и обогатена с топяща се вода да навлезе в съседните кухини на шелфовите ледове", добавя д-р Дотто.

"Океанските циркулации, потенциално съществуващи в други региони около Антарктида, могат също така да доведат до нарастване на броя на шелфовите ледници, които са податливи на интензивно топене в основата си, свързано с продължителни топли условия, и в резултат на това да допринесат допълнително за повишаване на глобалното морско равнище."

През януари 2020 г. техни колеги от САЩ пробиват дупки в леда и инсталират сензори за наблюдение на температурата, солеността и океанското течение под ледения шелф Туейтс.

Кредит: Dotto et all.

а Батиметрия - измерване на дълбочината на водата - на континенталния шелф на море Амундсен, показваща схема на основните пътища на модифицираната циркумполярни дълбоки води (mCDW; задни прекъснати стрелки) и шелфовите ледове: шелфов ледник Абът (AIS), шелфов ледник Косгроув (CIS), шелфов ледник Пайн Айлънд (PIIS), шелфов ледник Туейтс (TIS), шелфов ледник Кросън (CrIS), шелфов ледник Дотсън (DIS) и шелфов ледник Гетц (GIS). Източният шилфов лед на Туейтс (Thwaites Eastern Ice Shelf, TEIS) е ограничен от синия правоъгълник.

b Районът на изследване на TEIS показва обектите AMIGOS3a (синя точка) и AMIGOS3c (червена точка). Дебелина на леда, батиметрия и линия на заземяване (тъмночервено). Показани са средните по време (от януари 2020 г. до март 2021 г.) вектори на скоростта за горните сензори (синя стрелка) и за по-дълбоките сензори (оранжева стрелка) в обектите AMIGOS3a и AMIGOS3c.

В продължение на повече от година тези сензори изпращат чрез сателит данни, използвани за определяне на океанските вариации, например как се променя температурата и съдържанието на разтопената вода. Въз основа на тези наблюдения изследователите предполагат, че излишъкът от топлина не може да е възникнал локално в шелфовия ледник Туейтс, тъй като не са забелязали силно топене на местата, където са били инсталирани сензорите.

Като комбинират информацията с компютърни симулации, за да определят произхода на тази топлина, те установяват, че водата, която напуска шелфовия ледник Пайн Айлънд, може да достигне до областите под шелфовия ледник Туейтс.

Механизмът, който обяснява как тези води получават достъп до шелфовия ледник Туейтс, е идентифициран с помощта на моделни симулации и данни, събрани чрез маркери, прикрепени към тюлени. И двата метода показват, че през зимата океанската циркулация в близост до шелфовия ледник Туейтс отслабва, което позволява на повече топлина да достигне до плитките зони под шелфовия ледник.

Спътниковите изображения също така показаха, че летният сезон в Южното полукълбо през 2020/2021 г. е бил необичаен, тъй като е имало висока концентрация на морски лед в районите близо до шелфовия ледник Туейтс.

Като се опира на симулациите и на предишни изследвания, екипът изказва хипотезата, че океанската циркулация е била още по-слаба, поради което излишъкът от разтопена вода от съседните шелфови ледници не е могъл да бъде изнесен от този регион от теченията и вместо това е навлязъл в шелфовия ледник Туейтс.

Това намалява още повече силата на това течение, което позволява навлизането на вода с по-висока концентрация на топяща се ледникова вода под шелфовия лед.

Справка:

Tiago S. Dotto, Karen J. Heywood, Rob A. Hall, Ted A. Scambos, Yixi Zheng, Yoshihiro Nakayama, Shuntaro Hyogo, Tasha Snow, Anna K. Wåhlin, Christian Wild, Martin Truffer, Atsuhiro Muto, Karen E. Alley, Lars Boehme, Guilherme A. Bortolotto, Scott W. Tyler, Erin Pettit. Ocean variability beneath Thwaites Eastern Ice Shelf driven by the Pine Island Bay Gyre strength. Nature Communications, 2022; 13 (1) DOI: 10.1038/s41467-022-35499-5

Източник: New cause of melting Antarctic ice shelves
University of East Anglia

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !