Радарные сканы ледникового щита Гренландии выявили отключение и переконфигурацию ледяных потоков

Крупные ледяные потоки могут отключаться, перенося быстрый транспорт льда в другие части ледникового щита, в течение нескольких тысяч лет. Это установлено в реконструкциях двух ледяных потоков, основанных на радиолокационных сканах, проникающих сквозь лед Гренландии. Исследование, проведенное группой ученых под руководством Института Альфреда Вегенера, опубликовано в журнале Nature Geoscience.

Скорость будущего повышения уровня моря во многом зависит от динамики или стабильности Гренландского ледникового щита, потеря массы которого с 1900 года внесла вклад в повышение уровня моря примерно на 40 мм. Помимо таяния на поверхности и у основания, щит теряет массу через ледяные потоки — по сути, конвейерные ленты для быстрой транспортировки льда из внутренних областей к краю.

Маршруты древних ледяных потоков можно точно реконструировать в ныне свободных ото льда областях на краю щита по оставленным ими формам рельефа. Однако до недавнего времени было мало известно об активности древних ледяных потоков во внутренних районах Гренландии из-за труднодоступности региона.

Ответ дали передовые технологии, такие как высокоразрешающие радиолокационные системы, способные проникать сквозь лед и картировать структуры, лежащие на глубине нескольких тысяч метров. В рамках проекта по реконструкции древних ледяных потоков эксперты из Института Альфреда Вегенера (AWI) использовали методы структурной геологии для анализа этих изображений.

«Благодаря нашим данным радиолокационного зондирования мы можем показать, как быстро перестраивалась система транспорта льда Гренландского ледникового щита. Крупные ледяные потоки могут "отключаться" в течение нескольких тысяч или даже нескольких сотен лет, в то время как другие появляются в других местах с аналогичной скоростью. До сих пор никто не предполагал, что потоки такого масштаба могут меняться так быстро», — сообщает гляциолог AWI, первый автор исследования доктор Стивен Франке.

Транспорт льда за счет течения твердого льда (а не таяния) — это компонент ледовой динамики, который необходимо активнее учитывать в прогнозах вклада Гренландского ледникового щита в повышение уровня моря при различных климатических сценариях. Современные модели ледниковых щитов могут отражать только те процессы, которые хорошо изучены. Поскольку наблюдения за нестабильностью ледяных потоков отсутствовали, этот аспект не включен ни в одну модель. История течения льда, ставшая видимой благодаря радару, дает представление о временной и пространственной эволюции этой динамики.

Данные для исследования были собраны во время авиационных кампаний на исследовательском самолете AWI Polar 6 и в рамках миссии NASA Operation IceBridge в центральной части северо-восточной Гренландии, где в настоящее время наблюдаются очень низкие скорости течения льда. Команда идентифицировала два палео-ледяных потока, которые когда-то были активны, а теперь погребены под несколькими сотнями метров льда. Анализ показывает, что эти потоки были активны вплоть до голоцена (менее 11 700 лет назад) и простирались далеко вглубь ледяного щита центральной северо-восточной Гренландии.

«Радарная сигнатура одного из двух палео-ледяных потоков, которую мы использовали для реконструкции прошлой активности, поразительно похожа на сигнатуру массивного и до сих пор активного Северо-Восточного Гренландского ледяного потока (NEGIS)», — говорит гляциолог AWI, руководитель проекта доктор Даниэла Янсен.

Это открытие, по ее словам, может дать новое представление о будущем поведении NEGIS, формирование и стабильность которого являются предметом активных дискуссий. Новые наблюдения позволят исследователям детальнее понять механизмы, ответственные за образование и формирование ледяных потоков. В результате их можно будет точнее представить в моделях, предназначенных для прогнозирования реакции ледниковых щитов планеты на глобальное потепление.