На вращающиеся водовороты, образовавшиеся под шельфовым ледником Туэйтс, приходится 20% таяния льда. Ожидается, что по мере потепления в мире ситуация будет ухудшаться
Подводные “штормы” тают на шельфовом леднике, защищающем ледник “судного дня” Туэйтса в Антарктиде, вызывая опасения, что мы, возможно, недооцениваем будущее повышение уровня моря.
Эти штормовые вихри шириной до 10 километров, что делает их “субмезомасштабными”, начинают закручиваться, когда воды разной плотности или температуры сталкиваются в открытом океане, во многом напоминая ураганы, образующиеся из–за смешения воздушных масс в атмосфере. И подобно ураганам, некоторые из них устремляются к побережью, которое в Антарктиде в основном состоит из шельфовых ледников – плавучих отростков ледников, выступающих в море на десятки километров.
“Они очень подвижны, и их действительно трудно остановить”, — говорит Маттиа Пойнелли из Калифорнийского университета в Ирвайне. “Поэтому единственный способ, которым они могли бы двигаться, — это просто застрять подо льдом”.
Моделирование Пойнелли и его коллег показало, что эти субмезомасштабные особенности были ответственны за пятую часть общего таяния льда на Туэйтсе и соседнем Пайн-Айленде в течение девяти месяцев. Это первое исследование, в котором количественно оценивается воздействие этих штормов на весь шельфовый ледник.
Шельфовые ледники замедляют сползание ледников в море и защищают их от эрозии волнами. Уязвимый ледник Туэйтс ежегодно теряет 50 миллиардов тонн льда, и в случае его обрушения уровень моря может подняться на 65 сантиметров.
В водах вокруг Антарктиды несколько сотен метров более холодной и пресной воды находятся поверх более теплой и соленой глубинной воды. Если шторм застревает в полости под шельфовым ледником, его завихрение выталкивает холодную поверхностную воду наружу, подальше от центра вихря, втягивая теплую глубинную воду в образовавшуюся пустоту и растапливая шельфовый лед снизу вверх.
Это запускает цикл обратной связи, в котором холодная пресная вода, выделяющаяся при таянии, взаимодействует с теплой соленой водой, усиливая вращение подводного шторма, вызывая еще большее таяние.
В 2022 году глубоководный поплавок, измеряющий температуру, соленость и давление, был “захвачен” большим вращающимся вихрем, который оказался в ловушке под ледяным пластом Стэнкомб-Уиллс в другой точке антарктического побережья. На основе данных, собранных позже с захваченного поплавка, Кэтрин Хэнкок из Университета штата Флорида и ее коллеги подсчитали, что ежегодно из-за водоворотов под этим ледяным покровом тает 0,11 метра льда.
“Это показывает, что концепция вихря, вращающегося под шельфовым ледником, важна”, — говорит Хэнкок.
По ее словам, более мелкие субмезомасштабные штормы, описанные в исследовании Пойнелли, вероятно, оказывают аналогичный эффект, что позволяет предположить, что бурлящие водоемы разного масштаба приводят к таянию значительного количества льда. “Это требует более точной количественной оценки”, — говорит Хэнкок.
По мере того как климат становится теплее и с берегов Антарктиды стекает все больше свежей талой воды, подводные штормы, вероятно, усиливаются, что потенциально может привести к большему повышению уровня моря, чем мы ожидаем в настоящее время.
Тьяго Дотто (Tiago Dotto) из Национального океанографического центра Великобритании говорит, что “поразительные” новые результаты требуют дополнительных наблюдений из-под шельфовых ледников.
“Учитывая текущие изменения в характере ветра и морском льду вокруг Антарктиды, сколько мы на самом деле теряем, не наблюдая за этими малыми масштабами?” спрашивает он.