Новое исследование выявило ранние предупреждающие признаки перед коллапсом антарктического шельфового ледника в 2002 году

В 2002 году шельфовый ледник Ларсена B в Антарктиде рухнул, и от него откололся участок льда размером с Род-Айленд. Новое исследование условий, приведших к коллапсу, может выявить предупреждающие признаки, за которыми стоит наблюдать в связи с будущим отступлением антарктических шельфовых ледников, сообщает команда учёных под руководством Университета Пенсильвании (Penn State).

"Коллапс шельфового ледника Ларсена B обычно рассматривается как независимое событие, — сказала Шуцзе Ван, доцент географии в Penn State. — Наша работа показывает, что это была последняя фаза в последовательности отколов айсбергов, которая началась в 1998 году и контролировалась как атмосферными, так и океаническими аномалиями потепления, которые со временем ослабили структуру ледника".

Шельфовые ледники — это плавучие языки льда, соединённые с сушей, но выступающие в море. Учёным давно известно, что потепление воздуха и океана тает и ослабляет шельфовые ледники с поверхности и из-под воды, но точные процессы, ведущие к коллапсу, изучены недостаточно.

Поскольку шельфовые ледники действуют как подпорка, сдерживая движение наземных ледников к океану, понимание их реакции на продолжающееся потепление важно для точного прогнозирования повышения уровня моря.

"Потеря шельфовых ледников из-за потепления окружающей среды — самый быстрый путь для Антарктиды повлиять на повышение уровня моря, но его по-прежнему очень трудно предсказать, отчасти потому, что у нас слишком мало наблюдений, — сказал Ричард Алли, соавтор исследования. — Шельфовый ледник Ларсена B не сдерживал много наземного льда, поэтому его потеря не была очень важна для уровня моря, но он предлагает отличную лабораторию для изучения ранних предупреждающих признаков и процессов потери ледника".

Учёные собрали данные о леднике, начиная с 1960-х годов, и проанализировали изменения с течением времени с помощью спутниковых наблюдений, модельных экспериментов и данных климатического реанализа. До коллапса 2002 года ледник пережил переход от типичных крупных событий откола айсбергов к более частым, мелким отколам и к более быстрому, широкомасштабному течению льда в сторону моря.

"Обычно откалываются большие глыбы льда, которые затем восстанавливаются десятилетиями и снова откалываются, — пояснила Ван. — Здесь же произошло множество более мелких событий откола, и лёд не восстанавливался. А когда он отступил от скалистых островов, служивших опорой для ледника, они больше не могли сдерживать поток".

Полученные данные позволяют предположить, что широко распространённое ускорение течения и частое образование мелких айсбергов могут служить количественными предвестниками дестабилизации шельфового ледника, сообщили учёные в журнале Earth and Planetary Science Letters. Пять импульсов откола, наблюдавшихся между 1998 и 2002 годами, соответствовали климатическим аномалиям, вызванным Ла-Ниньей и Южной кольцевой модой, для которых характерно приближение сильных западных ветров в Южном полушарии к Антарктиде.

Более тёплые океанские воды, возможно, прорезали каналы под шельфовым ледником, дополнительно ослабляя уязвимые части ледника, называемые сдвиговыми окраинами. Эти окраины отделяют движущийся лёд от неподвижного льда или скалы, и в этих областях часто больше трещин и более мягкий лёд.

"Результаты показывают, что тёплые климатические аномалии контролируют возникновение отколов, в то время как масштабы и скорость откола определяются геометрией ледника и механическими условиями, в частности, прочностью наиболее слабой сдвиговой окраины", — сказала Ван.

Разрушение сдвиговой окраины в северной части ледника могло спровоцировать импульсы откола, и по мере отступления лёд отошёл от скалистых островов, которые служили опорами, удерживавшими ледник на месте. "Когда вы прикалываете лист бумаги к стене, кнопки не дают ему упасть на пол, — провела аналогию Ван. — То же самое с потоком льда — эти скалистые острова служат 'точками закрепления', которые якорят лёд и замедляют его движение к морю".

Распределение этих точек закрепления может помочь определить уязвимость ледника, поскольку слабая сдвиговая окраина с ограниченными источниками подпорки сыграла преобладающую роль в дестабилизации шельфового ледника Ларсена B и запуске последовательности образования мелких айсбергов. "Эти небольшие области имеют значение для всего региона, — подчеркнула Ван. — Если рассматривать шельфовый ледник как сложную систему, локальные области могут оказывать доминирующее влияние на весь ледник. Эти основы важны, потому что если мы не понимаем основ, мы не можем сделать самые точные прогнозы на будущее".