Обаждане за събуждане от Антарктида

На тази илюстрация морската вода тече дълбоко под повърхността в активно отваряща се пукнатина на шелфовия лед в Антарктика. Нови изследвания показват, че такива пукнатини могат да се отворят много бързо и че течащата морска вода помага да се контролира колко бързо се счупва шелфовият лед. Кредит: Роб Сото

В ледниците на Гренландия и Антарктика има достатъчно замръзнала вода, така че ако се разтопят, световните морета ще се повишат с няколко фута. Какво ще се случи с тези ледници през следващите десетилетия е най-голямата неизвестност в бъдещето на покачващите се морски нива, отчасти защото физиката на отелването на ледниците все още не е напълно разбрана.

Решаващият въпрос е как по-топлите океани могат да доведат до по-бързо разпадане на ледниците. Университет на Вашингтон Изследователите демонстрираха най-бързото широкомащабно счупване, познато по антарктическия леден шелф. Проучването беше публикувано наскоро в Предоставено от Университета на Арабския заливТой показва, че пукнатина с дължина 6,5 мили (10,5 километра) се е образувала през 2012 г. на ледника Пайн Айлънд – отстъпващ леден шелф, който задържа по-голямата ледена покривка на Западна Антарктика – за около 5 1/2 минути. Това означава, че пукнатината се е отворила със скорост от около 115 фута (35 метра) в секунда или около 80 мили в час.

„Доколкото ни е известно, това е най-бързото събитие за отваряне на разрив, наблюдавано някога“, каза водещият автор Стефани Олингер, която е направила тази работа като част от докторантурата си в Университета на Уисконсин и Харвардския университет и сега е постдокторантски изследовател в Станфордския университет. . „Това показва, че при определени условия ледените рафтове могат да се счупят. Казва ни, че трябва да търсим подобно поведение в бъдеще и ни казва как можем да опишем тези фрактури в широкомащабни модели на ледени покривки .“

Значението на образуването на пукнатини

Пукнатината е пукнатина, която минава през приблизително 1000 фута (300 m) плаващ лед на типичен антарктически шелфов лед. Тези пукнатини са предшественик на отцепването на ледения шелф, където големи парчета лед се отчупват от ледник и падат в морето. Такива събития често се случват в ледника Пайн Айлънд, където айсбергът, наблюдаван в изследването, отдавна се е отделил от континента.

Сателитни изображения, направени на 8 май (вляво) и 11 май (вдясно), три дни през 2012 г., показват нов разлом, образуващ „Y“, разклоняващ се вляво от предишния разлом. Три сеизмични инструмента (черни триъгълници) записаха вибрации, които бяха използвани за изчисляване на скоростта на разпространение на разлома до 80 mph. Кредит: Olinger et al./AGU Advances

„Ледените рафтове оказват важно влияние върху стабилността на останалата част от ледената покривка на Антарктида. „Ако ледената покривка се счупи, ледът зад нея всъщност се ускорява“, каза Олингер. „Този процес на раздробяване е основно начинът, по който ледените рафтове на Антарктика работа.” Създаване на големи айсберги.

В други части на Антарктика разломите често се развиват в продължение на месеци или години. Но това може да се случи по-бързо в бързо развиваща се среда като ледника Пайн Айлънд, където изследователите смятат, че ледената покривка на Западна Антарктика вече се е формирала. Мина повратна точка Когато се срути в океана.

Предизвикателства при наблюдението на ледниковите промени

Сателитните изображения осигуряват непрекъсната обратна връзка. Но сателитите в орбита около Земята преминават през всяка точка на Земята само на всеки три дни. Трудно е да се определи какво се случва през тези три дни, особено предвид опасната гледка на крехкия антарктически леден шелф.

В новото проучване изследователите комбинираха инструменти, за да разберат образуването на грешки. Те използваха сеизмични данни, записани от инструменти, поставени на ледения шелф от други изследователи през 2012 г., заедно с радарни наблюдения от сателити.

Ледниковият лед се държи като твърдо вещество за кратки периоди от време, но по-скоро като вискозна течност за дълги периоди от време.

„Дали образуването на пукнатина прилича повече на счупване на стъкло или по-скоро на разбиване на Silly Putty? Това беше въпросът“, каза Олингер. „Нашите изчисления на това събитие показват, че то е много подобно на счупване на стъкло.“

Ролята на морската вода и бъдещи изследвания

Ако ледът беше обикновен крехък материал, щеше да се разпадне по-бързо, каза Олингер. По-нататъшното изследване посочи ролята на морската вода. Морската вода в пукнатините поддържа пространството отворено срещу вътрешните сили на ледника. Тъй като морската вода има вискозитет, повърхностно напрежение и маса, тя не може да запълни незабавно празнота. Вместо това скоростта, с която морската вода запълва отварящата се пукнатина, помага за забавяне на разпространението на пукнатината.

„Преди да можем да подобрим ефективността на широкомащабните модели на ледената покривка и прогнозите за бъдещо покачване на морското равнище, трябва да имаме добро разбиране на основата на физиката на многото различни процеси, които влияят върху стабилността на ледения шелф“, каза Олингер.

Справка: „Океанското свързване ограничава скоростта на разкъсване за най-бързото събитие за разпространение на пукнатина в ледения шелф“ от Стефани Д. Олингер и Брадли Б. Липофски и Марин А. Денол, 05 февруари 2024 г., Предоставено от Университета на Арабския залив.
doi: 10.1029/2023AV001023

Изследването е финансирано от Националната научна фондация. Съавтори са Брад Липофски и Марин Деньол, и двамата членове на факултета на UW по земни и космически науки, които започнаха да съветват работата си, докато бяха в Харвард.