Исследователи раскрывают динамические процессы, формирующие дно Арктики
Исследователи из MBARI вместе с международными коллегами обнаружили крупные подводные ледяные образования на краю Канадской котловины моря Бофорта в удалённом районе Арктики. Это открытие указывает на ранее неизвестный механизм формирования подводной мерзлоты. Результаты опубликованы в Journal of Geophysical Research: Earth Surface.
Ранее в этом районе были обнаружены огромные кратеры на морском дне, образовавшиеся из-за таяния древней подводной мерзлоты. Во время новой экспедиции на склонах этих кратеров учёные увидели обнажённые слои подводного льда. Этот лёд образовался не во время последнего ледникового периода, а в современных условиях. Он возникает, когда тают более глубокие слои древней мерзлоты, а образовавшаяся солоноватая грунтовая вода поднимается и замерзает у дна, где температура около -1,4 °C.
После последнего ледникового периода уровень моря поднялся и покрыл древнюю мерзлоту на арктическом шельфе. Её основание медленно нагревается и тает из-за теплового потока из недр Земли. Когда эта вода мигрирует к холодному морскому дну, она замерзает. Замерзающий лёд выталкивает вверх гряды и бугры. Морская вода просачивается в поверхность дна, плавит ледяные слои и оставляет после себя массивные воронки. Этот процесс управляется динамическим взаимодействием больших изменений солёности и небольших колебаний температуры.
«Наша работа показывает, что ледяная мерзлота активно формируется и разлагается у морского дна на обширных площадях, создавая динамичный подводный ландшафт с массивными воронками и крупными ледяными буграми, покрытыми осадком», — сказал геолог MBARI и ведущий автор исследования Чарли Полл.
Пять картографических съёмок за 12-летний период выявили 65 вновь образовавшихся кратеров. В 2022 году команда с помощью автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) и портативного телеуправляемого подводного аппарата (ТНПА) MiniROV обнаружила ледяные образования внутри двух недавно сформированных кратеров. Изотопный анализ подтвердил, что лёд образовался из солоноватой грунтовой воды, частично возникшей при таянии древней мерзлоты.
«Эти выводы опровергают наши прежние представления о подводной мерзлоте. Мы считали, что вся она осталась со времён последнего ледникового периода, но теперь узнали, что подводная мерзлота также активно формируется и разлагается на современном морском дне», — отметил Полл.
Этот ранее неизвестный процесс может происходить там, где температура придонной воды ниже нуля. Открытие означает, что прежние методы поиска подводной мерзлоты не работают для недавно обнаруженных типов льда, и требует пересмотра представлений о её распространении под арктическим шельфом.