Больше, чем просто трещины во льду, трещины играют важную роль в циркуляции морской воды под шельфовыми ледниками Антарктики, потенциально влияя на их стабильность, говорится в новом исследовании при помощи подводного робота.
Дистанционно управляемый робот поднимающийся и спускающийся вверх и вниз по расщелине в основании шельфового ледника Росса, произвел первые 3D-измерения состояния океана рядом с береговой линией, в критическом моменте, известном как зона посадки на мель, сообщает «phys.org».
Роботизированное обследование выявило новую модель циркуляции — струю, направляющую воду в сторону через расселину — в дополнение к восходящим и опускающимся течениям, а также разнообразным ледяным образованиям, сформированным изменяющимися потоками и температурами. Эти детали позволят улучшить моделирование скорости таяния и замерзания шельфовых ледников в зонах посадки на мель, где существует мало прямых наблюдений, и их потенциального вклада в глобальное повышение уровня моря.
«Трещины перемещают воду вдоль береговой линии шельфового ледника в ранее неизвестной степени, и таким образом, который модели не предсказывали», — сказал Питер Уошэм, полярный океанограф и научный сотрудник Корнелльского университета. «Океан пользуется этими особенностями, и вы можете вентилировать шельфовый ледник через них».
Робота спустили на тросе вниз по скважине глубиной 1900 футов (~ 600 метров), пробуренной горячей водой, недалеко от того места, где крупнейший шельфовый ледник Антарктиды встречается с ледяным потоком Камб. Такие так называемые зоны посадки на мель являются ключом к контролю баланса ледяных щитов и мест, где изменение условий океана может оказать наибольшее влияние.
Затем, аппарат погрузили в одну из пяти трещин, найденных рядом со скважиной. Оснащенный двигателями, камерами, сонаром и датчиками для измерения температуры, давления и солености воды, аппарат поднялся почти на 150 футов (~45 м) вверх по одному склону и спустился по другому.
В исследовании подробно описаны изменения структуры льда по мере сужения расселины, с зубчатыми углублениями, уступающими место вертикальным рунам, а затем морскому льду зеленого оттенка и сталактитам. Таяние в основании трещины и отторжение соли от замерзания в верхней части перемещали воду вверх и вниз вокруг горизонтальной струи, вызывая неравномерное плавление и замерзание с двух сторон, с большим таянием вдоль нижней стенки ниже по течению.
«Каждая особенность показывает различный тип циркуляции или связь температуры океана с замерзанием», — сказал Уошэм. «Было удивительно видеть так много различных особенностей в расщелине, так много изменений в кровообращении».
Исследователи заявили, что полученные данные подчеркивают потенциал трещин для переноса изменяющихся условий океана — более теплых или холодных — через наиболее уязвимую область шельфового ледника.
«Если вода нагревается или охлаждается, она может довольно энергично перемещаться в задней части шельфового ледника, и трещины являются одним из средств, с помощью которых это происходит», — сказал Уошэм. «Когда дело доходит до прогнозирования повышения уровня моря, это важно иметь в моделях».