Ученые отслеживают таяние льдов Гренландии с помощью сейсмических волн

Исследователи из MIT, Принстонского университета и других учреждений разработали новый метод мониторинга сезонных изменений ледяного щита Гренландии, используя сейсмические колебания, генерируемые океанскими волнами. Результаты, которые будут опубликованы в журнале Science Advances, могут помочь ученым точно определить наиболее уязвимые к таянию регионы. Метод также позволит лучше оценить вклад мировых ледяных щитов в изменение глобального уровня моря.

Исследователи изучают влияние «сейсмического шума», такого как океанские волны, на земную кору. Волны, разбивающиеся о берег, непрерывно создают крошечные колебания. Ученые предположили, что массивная ледяная толща действует как груз, сжимая породы в коре. Скорость сейсмических волн, зависящая от пористости пород, может отражать объем льда над ними. Анализируя изменения скорости, можно предсказывать изменения массы ледяного щита день за днем в регионах, где ведутся сейсмические записи.

В отличие от лазерной альтиметрии с самолетов или измерений спутниками миссии NASA GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), которые охватывают поверхность с перерывами, сигналы от океанских волн можно регистрировать непрерывно. Это обеспечивает высокое временное разрешение для отслеживания таяния в короткие периоды, например, от лета к зиме.

Ученые проанализировали сейсмические данные с западной стороны ледяного щита Гренландии за 2012–2014 годы. Они обнаружили чрезвычайно малые (менее 1%) изменения скорости сейсмических волн. Наблюдаемое значительное снижение скорости в 2012 году по сравнению с 2013-м соответствовало данным GRACE о рекордном таянии в тот же период. На основе спутниковых данных была создана модель, которая с точностью 91% предсказывала объем льда по скорости сейсмических волн.

«Сейчас наши усилия направлены на использование доступных данных. Никто раньше не использовал сейсмические данные для мониторинга изменений объема ледяного щита в этом конкретном регионе», — отмечает Герман Прието. Команда планирует применить метод для отслеживания сезонных изменений в Антарктиде. В перспективе, развертывание сети сейсмических датчиков вдоль побережий Гренландии и Антарктиды позволит картировать регионы с наиболее интенсивным таянием и уточнить модели реакции ледяных щитов на изменение климата.