Вода, протекающая через ледниковые щиты, ускоряет потепление и может усилить движение льда

Талая вода, протекающая через ледниковые щиты по трещинам, разломам и крупным водотокам (мулинам), может переносить тепло вглубь ледяных массивов, значительно ускоряя их термический отклик на изменение климата. К такому выводу пришло новое исследование с участием Университета Колорадо в Боулдере.

Исследование показало, что ледниковые щиты, такие как Гренландский, могут реагировать на такое потепление в масштабе десятилетий, а не столетий, как прогнозируют традиционные тепловые модели. Поскольку более теплый лед легче течет, потепление климата может увеличить скорость движения льда гораздо быстрее, чем считалось ранее.

«Мы обнаружили, что как только поток воды начинает проходить через новый участок ледникового щита, он может прогреться довольно значительно и быстро, иногда всего за 10 лет», — заявил ведущий автор Томас Филлипс из Кооперативного института исследований в области наук об окружающей среде (CIRES), совместного института CU-Boulder и Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA).

Обычные тепловые модели ледниковых щитов не учитывают воду внутри ледника как фактор потепления, рассматривая в основном нагрев поверхности льда более теплым воздухом. Без воды лед медленно реагирует на повышение температуры поверхности, что часто требует столетий или тысячелетий. Однако Гренландский ледник не является сплошной массой льда. При движении к побережью, в его верхних 30 метрах образуются трещины и разломы. Протекающая талая вода создает «ледяные пещеры» и сети «водотоков», которые переносят тепло.

Чтобы оценить влияние талой воды, ученые смоделировали изменение температуры ледника при условии протекания воды в течение восьми недель каждое лето. Результатом стало значительно более быстрое, чем ожидалось, повышение температуры льда, которое может происходить в течение лет или десятилетий в зависимости от расстояния между трещинами и другими «водотоками». Ключевое отличие новой модели — учет теплообмена между проточной водой и льдом.

К факторам, способствующим потеплению и ускорению движения льда, относятся: способность воды оставаться в жидком состоянии даже зимой, замедляя сезонное охлаждение; повышенная восприимчивость теплого льда к увеличению потока воды, включая базальное смазывание ложа; а также каскадное движение талой воды вглубь, которое прогревает окружающий лед и может приводить к его повторному замерзанию, создавая новые трещины.

В совокупности эти взаимодействия между водой, температурой и скоростью льда предвещают еще более быстрые изменения ледниковых щитов в условиях меняющегося климата. Сравнение наблюдаемых температурных профилей Гренландии с новой моделью показало, что наблюдения необъяснимы без учета этого механизма прогрева. «Тот факт, что температура льда повышается довольно быстро, — это ключевой момент, который упускается в современных моделях, определяющих реакцию Гренландии на потепление климата», — отметил директор CIRES Конрад Штеффен. При этом он подчеркнул, что этот процесс не является «смертельным приговором» для ледникового щита, исчезновение которого даже в таких условиях займет тысячи лет.