В Антарктике появился новый исследователь, изучающий воды у критически важного шельфового ледника
В ледяные воды моря Росса в Антарктиде на этой неделе с парашютом спустился короткий металлический цилиндр, начинённый научными приборами, что ознаменовало новый рубеж в полярных исследованиях. Этот профилограф ALAMO и ещё пять аналогичных, которые будут развёрнуты в ближайшие недели, станут первыми в своём роде исследователями, которые начнут профилировать воду у шельфового ледника Росса и передавать данные в реальном времени. Их миссия — найти уязвимые места, куда более тёплая (но всё ещё близкая к точке замерзания) вода из глубин океана может просачиваться под ледник и подтачивать его снизу.
В течение следующего года поплавки будут измерять температуру воды на всех глубинах, погружаясь и всплывая каждые четыре дня и перемещаясь горизонтально течениями. Каждый раз при всплытии они будут «звонить домой», передавая последние измерения на спутник, который затем направит данные учёным по всему миру.
Эта информация в сочетании с аэрофотосъёмкой, которая в настоящее время картирует шельфовый ледник и морское дно под ним, поможет учёным оценить стабильность ледника Росса. Они стремятся понять, насколько быстро Антарктида будет терять лёд в теплеющем мире и что это будет означать для глобального повышения уровня моря.
«По мере потепления нашей планеты полярные регионы нагреваются быстрее, чем где-либо ещё, и ледяные щиты меняются. Они тают и быстрее скользят к океану, а глобальный уровень моря повышается, и мы ожидаем, что этот процесс ускорится по мере таяния большего количества льда», — сказала геофизик Робин Белл, возглавляющая команду из обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета, участвующую в проекте ROSETTA-Ice, который запускает поплавки и проводит аэрофотосъёмку для изучения шельфового ледника Росса.
Ледяные шельфы играют важную роль
Шельфовый ледник Росса — это обширная территория плавучего льда размером почти с Техас. Со стороны океана он выглядит как массивная ледяная стена, возвышающаяся примерно на 160 футов над поверхностью и уходящая ещё глубже вниз.
Толстый лёд служит важным буфером, замедляя поток ледников и ледяных потоков, которые несут лёд из Антарктиды к океану. Ценность шельфовых ледников становится очевидной, когда они исчезают. После того как меньший шельфовый ледник Ларсена B на Антарктическом полуострове разрушился за несколько недель в начале 2002 года, сдерживаемые им ледники ускорились, некоторые текли в восемь раз быстрее, чем раньше.
Шельфовые ледники уязвимы с двух сторон: из-за более тёплого воздуха сверху и более тёплой воды снизу. Температура воздуха измеряется в течение многих лет, но температуру воды измерить сложнее.
Белл и её коллеги по проекту ROSETTA-Ice в течение последних двух лет совершали полёты по трассам над шельфовым ледником, используя IcePod, построенный в Ламонте — капсулу с радаром, лидаром и другими приборами, прикреплённую к грузовому самолёту, — для картирования плавучего шельфового ледника и морского дна под ним, в частности, в поисках желобов, куда менее холодная вода может проникать и подтачивать ледник снизу. Они могут определить зоны высокого риска, но не могут измерить температуру воды с воздуха. Развёртывание поплавков вблизи этих зон высокого риска предлагает экономичное решение.
Маршруты для поплавков
Команда ROSETTA-Ice надеется, что их первое развёртывание буёв, ставшее возможным благодаря поддержке фонда Old York Foundation, института Скриппс и краудфандингового проекта, предоставит карту температур воды вдоль фронта ледника.
Один поплавок нацелится на течение, которое должно нести его вдоль кромки ледника. «Если этот поплавок пройдёт весь путь вдоль фронта ледника, мы сможем увидеть, где менее холодная вода проникает под ледник, а где холодная вода выходит», — сказал Дэвид Портер, научный сотрудник обсерватории Ламонт-Доэрти. Погружаясь на морское дно и снова поднимаясь по мере движения течения, поплавок сможет зафиксировать картину того, как менее холодная вода достигает ледника, способом, недоступным для буёв, закреплённых в одном месте.
Другой поплавок начнёт работу дальше, у края континентального шельфа, где менее холодная вода из глубин океана может подниматься на шельф и продвигаться к шельфовому леднику Росса. Остальные будут нацелены на районы, где команды под руководством Стэна Джейкобса из Ламонта ранее находили свидетельства того, что менее холодная вода может течь под шельфом, создавая риск его дестабилизации.
Поплавки ALAMO (Air-Launched Autonomous Micro Observer — автономный микропрофилограф воздушного запуска) изначально были разработаны для «охотников за ураганами», чтобы сбрасывать их перед штормом для измерения температуры океана, что помогает предсказать поведение шторма. Каждый из них сбрасывается с самолёта в специальной коробке, которая смягчает удар приборов при посадке, а затем растворяется. Возможность воздушного сброса быстрее, более гибкая в выборе мест и значительно экономит затраты на суда.