Как взрывчатка, робот и сани обнажают ледник «Судного дня» — Мать Джонс

Первоначально эта история была опубликована Проводной и воспроизводится здесь как часть Климатический стол сотрудничество.

Два декабря назад, Эрин Петтит оделась, надела очки, включила аудиокнигу и отправилась в поход — по леднику Туэйтса в Антарктиде. За собой она тащила сани, нагруженные георадаром, который посылал импульсы через тысячу футов льда и анализировал радиоволны, отражающиеся от морской воды внизу, таким образом создавая детальное изображение ледника под ее ногами. Петтит, гляциолог и климатолог из Орегонского государственного университета, в одиночку путешествовал по снегу, иногда отказываясь от наушников ради абсолютной слуховой тишины самого отдаленного ландшафта на Земле. «На самом деле это был удивительный, медитативный полевой сезон, — говорит она. — Я просто собралась, поехала туда, потянула сани и просто прошла много миль».

Если вы беспокоитесь, ее коллеги всегда знали, где Петтит; время от времени кто-нибудь выезжал на снегоуборочной машине, чтобы принести ей припасы или заменить батарею радара. Конечно, команда могла бы покрыть больше территории, буксируя радар за транспортным средством, но вибрации вносили бы шум в данные. И, идя медленно, Петтит мог максимизировать разрешение радиолокационных изображений. Каждую ночь она возвращалась в лагерь, скачивала эти данные и начинала их анализировать. «А потом на следующий день я выходил и делал то же самое — шел этой мирной, тихой прогулкой», — говорит Петтит. Она проходила пешком до 12 миль каждый день в течение более двух недель, в общей сложности 135 миль. «Я думал: я иду по 300-400-метровому льду, который находится на вершине океана, и по этому куску льда, который вряд ли останется там надолго».

Это потому, что Туэйтс, он же Ледник Судного дня, быстро разрушается, ежегодно теряя в море 50 миллиардов тонн льда. Протянувшийся на 75 миль вдоль побережья Антарктиды, охватывающий территорию размером с Флориду, он в настоящее время отвечает за 4 процента глобального повышения уровня моря. (Он пересекает сушу и море: кусок суши известен как «ледяной щит», но там, где он плавает, это «шельфовый ледник».) Если он полностью растает, ледник не только внесет вклад в повышение уровня моря более чем на два фута. , но когда он соскользнет в океан, он также потянет за собой окружающие его ледники, еще больше дестабилизируя их. Это добавило бы еще восемь футов повышения уровня моря.

Ученые стремятся понять, как распадается Туэйтс, и выяснить, сколько времени есть у человечества, прежде чем эта штука вызовет катастрофическое повышение уровня моря. Шельфовый ледник может разрушиться через три-пять лет, что резко ускорит таяние остальной части ледника. На каждом новом спутниковом снимке Туэйтса видны более глубокие и длинные трещины, которые увеличиваются до шести миль в год и направляются к более тонкому льду.

Но вид сверху говорит только о половине истории. Вот почему Петтит и 100 других ученых в рамках пятилетнего Международного сотрудничества по изучению ледника Туэйтса, финансируемого правительствами США и Великобритании, также исследуют труднодоступную нижнюю часть ледника. На собрании Американского геофизического союза в прошлом месяце они проинформировали общественность о своих недавних выводах. И да, дела обстоят не очень.

Радарные измерения Петтита дают представление о том, насколько хорошо держится нижняя сторона ледника. Радар хорошо проходит через твердую воду, но не через жидкую воду, поэтому, когда импульсы достигают моря — относительно теплой воды, которая тает на дне ледника — они возвращаются обратно к саням. «Там, где я иду, кажется, что это просто бесконечный плоский пейзаж», — говорит Петтит. «Но когда вы смотрите на нижнюю сторону, это очень запутанный, сложный ландшафт, в котором есть скалы, выемки и трещины, и он намного тоньше, чем остальная часть шельфового ледника».

По словам Петтита, в отличие от трещин, обнаруженных спутниками на поверхности, трещины на нижней стороне сейчас не растут быстро, говорит Петтит, «но их можно легко заставить расти быстрее». Это потому, что шельфовый ледник теряет свою хватку на подводной горе примерно в 30 милях от берега, которая действует как дамба или «точка закрепления», удерживая остальную часть ледника. Но вскоре эта плотина рухнет, и шельфовый ледник рассыплется на айсберги. Это будет похоже на то, как если бы машина попала в выбоину, позволив царапине на лобовом стекле превратиться в паутину трещин.

Без сплоченного шельфового ледника, сдерживающего его, ледяной щит на суше ускорит свое движение в сторону моря, а также движение своих соседей. «Поскольку ледник Туэйтса теряет массу и быстрее впадает в океан, он будет притягивать близлежащие ледники», — говорит Петтит. Отсюда и название «Ледник судного дня».

Другие ученые обратили свое внимание на зону заземления Туэйтса, где ледник переходит с суши на воду. Питер Уошэм, океанограф и климатолог из Корнельского университета, представил на конференции результаты своих последних нескольких лет работы. Его команда получает еще более подробную картину нижней части льда с помощью робота по имени Icefin, по сути, научной торпеды длиной 11 футов, которую команда опускает через пробуренную яму. Привязь робота позволяет ему перемещаться на расстояние более 2 миль, используя гидролокатор и лазеры для картографирования морского дна и брюшка ледника в трех измерениях. У него есть датчики, которые измеряют соленость, температуру и кислород, и он использует акустические импульсы, которые отражаются от частиц в толще воды, чтобы измерять скорость течений. По сути, Icefin может отследить все, что ученые хотят знать о зоне заземления Туэйтса. «Это типичная корабельная аппаратура, втиснутая в маленькое транспортное средство», — говорит Уошэм.

Получение представления о любой зона заземления — редкость. «Тот факт, что это был Туэйтс, был как золотая звезда вдобавок ко всему», — продолжает он. «Это дает нам представление о том, что мы можем ожидать в других регионах Антарктиды и Гренландии».

Но новости от Icefin не сулят ничего хорошего. Воды, достаточно теплые, чтобы растопить ледники, закручиваются вокруг линии заземления Туэйтса — точной точки, где лед встречается с сушей — и эта линия отступила более чем на милю с 2011 года. Это означает, что теперь больше морской воды соприкасается со дном ледника, что означает больше тает. Лед, по словам Уошэма, «является самой хаотичной частью всего этого — у него есть действительно крутые рифленые, волнистые черты, близкие к линии заземления». Эти особенности являются горячими точками плавления.

Если бы нижняя сторона Туэйтса была плоской, пресная вода, тающая изо льда, скапливалась бы под ним, как крышка, изолируя его от дальнейшего таяния более теплой морской водой. «Это в основном будет бороться с перемещением тепла океана в лед», — говорит Вашэм. Вместо этого волнистые, наклонные черты разрушают крышку пресной воды, позволяя более теплым водам соприкасаться со льдом.

Это открытие дает гляциологам критическое представление о том, как ледники повсюду могут деградировать, и это фактор, который они еще не учитывали при моделировании. «Такой другой способ таяния на этих наклонных ледяных поверхностях просто отсутствует в моделях ледяных щитов», — говорит Вашэм. «Это показывает нам, что это необходимо учитывать, если мы собираемся более точно спрогнозировать вклад Антарктиды в повышение уровня моря».

Лиззи Клайн, геофизик и гляциолог из Колледжа Льюиса и Кларка, а также еще одна ведущая конференции, обнаружила еще больше проблем в зоне заземления, используя взрывчатые вещества, которые экипажи опускают в яму глубиной 20 футов во льду. («Это похоже на фейерверк, — говорит Клайн. — Вам будет больно, если он взорвется у вас в руке, но это не гигантская бомба».) Группа сейсмометров на поверхности измеряет энергию взрыва. отскакивает от того, что подо льдом. Используя эти данные, Клайн может определить, вода это или твердая земля. Он работает как георадар Петтита, и действительно, Клайн сочетает сейсмические данные с данными радара.

Данные, которые Клайн собирает с 2018 года, показывают, что, поскольку часть шельфового ледника Туэйтса плавает в море, она наклоняется во время прилива и отлива. Когда он поднимается, более теплая вода скользит через зону заземления и под ледяной щит, лежащий на земле, вызывая еще большее таяние. Это еще одна критическая динамика, которая не представлена ​​в моделировании таяния ледников. «В нем есть такое действие, когда вы можете тянуть морскую воду с температурой на пару градусов выше точки замерзания немного дальше вглубь суши, чем мы изначально думали», — говорит Клайн. «Это может быть несколько сантиметров воды, небольшой тонкий слой, уходящий вглубь суши. Но этого достаточно, чтобы растопить лед».

Теперь, когда ученые собирают воедино эти тенденции — трещины на шельфовом леднике, сложность нижней части ледника и приливные отливы, — они пришли к мрачной оценке ледника Судного дня: он разлагается в большей степени, чем они думают. ранее понял. Если он полностью растает и унесет с собой окружающие ледники, уровень моря поднимется в общей сложности на 10 футов. «На мой взгляд, — говорит Клайн, — если в ближайшие несколько десятилетий произойдет очень быстрое повышение уровня моря, этого не произойдет, если только Туэйтс не внесет в это значительный вклад».

Перетаскивая радар на салазках, управляя роботами-торпедами и взрывая взрывчатые вещества, ученые создают все более четкую картину самого важного ледника на Земле. «У меня лично нет возможности контролировать повышение уровня моря, и я не могу самостоятельно решить проблему глобального потепления», — говорит Клайн. «Но что мы можем сделать, так это изучить и понять, что происходит, что произойдет, и как максимально смягчить последствия».