В Антарктиде и Гренландии гигантские ледовые потоки действуют наподобие застывших рек, доставляя массы льда от центральных областей ледяных щитов к океану. Любые изменения в их движении непосредственно сказываются на повышении уровня моря, поэтому климатологи активно используют компьютерное моделирование, чтобы оценить возможные масштабы будущих затоплений.
Долгое время в расчетах применялась модель, согласно которой лед течет ровно и медленно, словно густой мед. Точные спутниковые наблюдения скорости ледовых потоков продемонстрировали неточность этой старой гипотезы, вызвав серьезные вопросы о достоверности прежних прогнозов потерь ледяной массы и связанных с ними рисков для прибрежных территорий.
В научной статье «Ice streams move due to tiny ice quakes: Dynamics of Greenland's ice decrypted», опубликованной в журнале Science, исследовательская группа под руководством профессора Андреаса Фихтнера (ETH Zurich) обнаружила, что внутри гренландских ледовых потоков происходят многочисленные слабые «ледовые толчки». Они способны распространяться на сотни метров и дают основание говорить о «stick-slip» явлении, при котором лед то проскальзывает, то замирает, опровергая представление о сугубо вязком течении. В проекте также участвовали профессор Олаф Айзен (Alfred Wegener Institute), University of Strasbourg, Niels Bohr Institute, Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research (WSL) и другие научные учреждения.
Ученые десятилетиями наблюдали в глубинных ледовых кернах разломные плоскости между кристаллами льда, но не могли объяснить их происхождение. Выяснилось, что такие микротрещины возникают из-за небольших тектонических сдвигов. «Понимание этих толчков — ключ к объяснению деформации ледовых потоков в малых масштабах», — отметил Олаф Айзен, подчеркивая важность новых данных для уточнения механики ледников.
Оказалось, что на глубине около 900 метров в гренландском льду находится вулканический слой, появившийся в результате катастрофического извержения горы Мазама (Орегон, США) примерно 7700 лет назад. Частицы вулканического происхождения блокируют распространение толчков к поверхности, из-за чего эти микроявления долго не удавалось зафиксировать. Кроме того, остатки сульфатов, образовавшиеся в результате извержений, ослабляют структуру льда и способствуют формированию микротрещин.
В рамках проекта East Greenland Ice-core Project (EastGRIP) под руководством Niels Bohr Institute, при активной поддержке Alfred Wegener Institute, был проделан 2700-метровый бур и получен уникальный ледовый керн такой же длины. Ученые впервые погрузили оптоволоконный кабель на глубину 1500 метров для постоянной регистрации сейсмических сигналов в течение 14 часов. Эти наблюдения из недр мощного ледового потока стали ключом к пониманию динамики подледных процессов.
Исследовательская станция, где проводились работы, расположена примерно в 400 километрах от побережья на Северо-Восточном ледовом потоке Гренландии (NEGIS) — крупнейшей зоне тока льда в этом регионе. Здесь скорость движения льда достигает 50 метров в год, и именно эта область вносит значительный вклад в современное повышение уровня моря.
Частое появление подобных ледовых толчков указывает на то, что аналогичные процессы могут происходить и в других крупных ледовых потоках по всему миру. В планах у ученых — проведение аналогичных сейсмических замеров в дополнительных скважинах, чтобы уточнить модели движения льда и повысить точность прогнозов. Профессор Андреас Фихтнер заявил: «Эти выводы помогут сделать будущие климатические модели и прогнозы уровня моря более точными», подчеркнув, насколько важна интеграция «stick-slip» механики в дальнейшие расчеты.
Изображение носит иллюстративный характер
Долгое время в расчетах применялась модель, согласно которой лед течет ровно и медленно, словно густой мед. Точные спутниковые наблюдения скорости ледовых потоков продемонстрировали неточность этой старой гипотезы, вызвав серьезные вопросы о достоверности прежних прогнозов потерь ледяной массы и связанных с ними рисков для прибрежных территорий.
В научной статье «Ice streams move due to tiny ice quakes: Dynamics of Greenland's ice decrypted», опубликованной в журнале Science, исследовательская группа под руководством профессора Андреаса Фихтнера (ETH Zurich) обнаружила, что внутри гренландских ледовых потоков происходят многочисленные слабые «ледовые толчки». Они способны распространяться на сотни метров и дают основание говорить о «stick-slip» явлении, при котором лед то проскальзывает, то замирает, опровергая представление о сугубо вязком течении. В проекте также участвовали профессор Олаф Айзен (Alfred Wegener Institute), University of Strasbourg, Niels Bohr Institute, Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research (WSL) и другие научные учреждения.
Ученые десятилетиями наблюдали в глубинных ледовых кернах разломные плоскости между кристаллами льда, но не могли объяснить их происхождение. Выяснилось, что такие микротрещины возникают из-за небольших тектонических сдвигов. «Понимание этих толчков — ключ к объяснению деформации ледовых потоков в малых масштабах», — отметил Олаф Айзен, подчеркивая важность новых данных для уточнения механики ледников.
Оказалось, что на глубине около 900 метров в гренландском льду находится вулканический слой, появившийся в результате катастрофического извержения горы Мазама (Орегон, США) примерно 7700 лет назад. Частицы вулканического происхождения блокируют распространение толчков к поверхности, из-за чего эти микроявления долго не удавалось зафиксировать. Кроме того, остатки сульфатов, образовавшиеся в результате извержений, ослабляют структуру льда и способствуют формированию микротрещин.
В рамках проекта East Greenland Ice-core Project (EastGRIP) под руководством Niels Bohr Institute, при активной поддержке Alfred Wegener Institute, был проделан 2700-метровый бур и получен уникальный ледовый керн такой же длины. Ученые впервые погрузили оптоволоконный кабель на глубину 1500 метров для постоянной регистрации сейсмических сигналов в течение 14 часов. Эти наблюдения из недр мощного ледового потока стали ключом к пониманию динамики подледных процессов.
Исследовательская станция, где проводились работы, расположена примерно в 400 километрах от побережья на Северо-Восточном ледовом потоке Гренландии (NEGIS) — крупнейшей зоне тока льда в этом регионе. Здесь скорость движения льда достигает 50 метров в год, и именно эта область вносит значительный вклад в современное повышение уровня моря.
Частое появление подобных ледовых толчков указывает на то, что аналогичные процессы могут происходить и в других крупных ледовых потоках по всему миру. В планах у ученых — проведение аналогичных сейсмических замеров в дополнительных скважинах, чтобы уточнить модели движения льда и повысить точность прогнозов. Профессор Андреас Фихтнер заявил: «Эти выводы помогут сделать будущие климатические модели и прогнозы уровня моря более точными», подчеркнув, насколько важна интеграция «stick-slip» механики в дальнейшие расчеты.
