Ускорение темпов таяния делает Ледяной щит Гренландии крупнейшей в мире «плотиной»

Исследователи наблюдают чрезвычайно высокие темпы таяния на дне Гренландского ледяного щита, вызванного огромным количеством талой воды, падающей с поверхности на основание. Когда талая вода падает, энергия преобразуется в тепло в процессе, подобном гидроэлектроэнергии, генерируемой большими плотинами, пишет «phys.org».

Международная группа ученых во главе с Кембриджским университетом обнаружила, что эффект талой воды, спускающейся с поверхности ледяного щита на дно — километр или более ниже — на сегодняшний день является крупнейшим источником тепла под вторым по величине ледяным щитом в мире, что приводит к феноменально высоким темпам таяния у его основания.

Смазывающий эффект талой воды оказывает сильное влияние на движение ледников и количество льда, сбрасываемого в океан, но непосредственное измерение условий под километром льда является проблемой, особенно в Гренландии, где ледники являются одними из самых быстро движущихся в мире.

Это отсутствие прямых измерений затрудняет понимание динамического поведения Гренландского ледяного щита и прогнозирование будущих изменений.

Гравитационная энергия талой воды, образующейся на поверхности, преобразуется в тепло, когда она передается к основанию через большие трещины во льду.

Каждое лето тысячи озер и ручьев с талой водой образуются на поверхности ледяного щита Гренландии по мере повышения температуры и увеличения ежедневного солнечного света. Многие из этих озер быстро стекают на дно ледяного щита, проваливаясь через трещины, которые образуются во льду. При постоянном поступлении воды из ручьев и рек связи между поверхностью и руслом часто остаются открытыми.

Для измерения скорости базального таяния исследователи использовали фазочувствительное радиоэхо-зондирование, метод, разработанный в Британской антарктической службе и ранее использовавшийся на плавающих ледяных щитах в Антарктиде.

Базальные скорости таяния, наблюдаемые с помощью радара, часто были такими же высокими, как и скорости таяния, измеренные на поверхности с помощью метеостанции: однако поверхность получает энергию от Солнца, а основание нет.

Чтобы объяснить результаты, кембриджские исследователи объединились с учеными из Калифорнийского университета Санта-Крус и Геологической службы Дании и Гренландии.

Исследователи подсчитали, что до 82 миллионов кубометров талой воды передавалось на дно ледника Стор каждый день в течение лета 2014 года. По их оценкам, мощность, производимая падающей водой в пиковые периоды таяния, была сопоставима с мощностью, производимой плотиной «Три ущелья» в Китае, крупнейшей в мире гидроэлектростанцией.

С площадью таяния, которая расширяется почти до миллиона квадратных километров в разгар лета, Гренландский ледяной щит производит больше гидроэнергии, чем десять крупнейших гидроэлектростанций мира вместе взятых.

Чтобы проверить высокую базальную скорость расплава, зарегистрированную радиолокационной системой, команда интегрировала независимые измерения температуры с датчиков, установленных в близлежащей скважине. В основании они обнаружили, что температура воды достигает +0,88 градуса по Цельсию, что неожиданно тепло для основания ледяного щита с температурой плавления льда - 0,40 градуса.

Наблюдения за скважиной подтвердили, что талая вода нагревается, когда она попадает в ложе основания.

Тепло, выделяемое падающей водой, растапливает лед снизу вверх, и скорость таяния, о которой мы сообщаем, совершенно беспрецедентна, считают ученые.

В исследовании представлены первые конкретные доказательства механизма потери массы ледяного покрова.