Недавно обнаруженные формы могут помочь ученым лучше понять, как ведут себя ледяные щиты и как они отреагируют на потепление климата. Результаты опубликованы в последнем выпуске журнала Nature Geoscience.
«Мы видим больше этих особенностей там, где ледяной щит начинает быстро двигаться», — сказал ведущий автор исследования Робин Белл, геофизик из обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета. «Мы думаем, что процесс повторного замораживания приподнимает, искажает и нагревает лед наверху, делая его более мягким и легким».По оценкам исследователей, эти структуры покрывают примерно десятую часть северной Гренландии, становясь все больше и более распространенными по мере того, как ледяной щит сужается в ледяные потоки или ледники, направляющиеся к морю.
Поскольку талая вода на дне повторно замерзает в течение сотен или тысяч лет, исследователи полагают, что она излучает тепло в окружающий ледяной щит, заставляя его набирать скорость, поскольку лед становится мягче и легче течет.С 1970-х годов и совсем недавно, в 1998 году, исследователи, пролетавшие над регионом, приняли радиолокационные изображения этих структур за холмы. Новые инструменты, запущенные во время кампании NASA IceBridge для картирования потери льда на обоих полюсах, обнаружили, что холмы состоят из льда, а не из камней. Белл, обнаруживший аналогичные ледяные объекты у основания ледникового покрова Восточной Антарктики, сразу их узнал.
При картировании покрытых льдом гор Гамбурцева в Антарктиде в 2008 и 2009 годах Белл и его коллеги обнаружили обширное таяние и повторное замерзание вдоль хребтов и крутых стенок долин хребта. Хотя исследователи давно знали, что давление и трение могут растопить дно ледяных щитов, никто не знал, что повторно замерзающая вода может деформировать структуру слоеного пирога наверху. В исследовании 2011 года, проведенном в Science, Белл и его коллеги предположили, что ледяные щиты могут расти снизу вверх, а не только из-за скопления падающего снега сверху вниз.
Текущее исследование основывается на результатах Антарктиды, связывая особенности дна с более быстрым течением ледяного покрова. Исследователи изучили ледник Петерманн на севере Гренландии, который попал в заголовки газет в 2010 году, когда кусок льда площадью 100 квадратных миль соскользнул в море.
Они обнаружили, что ледник Петерманна сметает с собой дюжину крупных образований в сторону берега, когда он выходит из ледяного покрова; одна особенность находится там, где спутниковые данные показали, что часть ледника движется в два раза быстрее, чем близлежащий лед. Исследователи предполагают, что процесс повторного замораживания влияет на продвижение ледника на сотни миль от того места, где Петерманн плывет в море.
«В целом, эти наблюдения предполагают, что замерзание основания является ключевым фактором контроля над крупномасштабным потоком ледника Петерманна, что ранее не исследовалось», — пишет исследователь Техасского университета Джозеф МакГрегор в том же номере журнала Nature Geoscience.По словам исследователей, ледники Гренландии, похоже, быстрее движутся к морю по мере потепления климата, но остается неясным, как процесс повторного замораживания повлияет на эту тенденцию.По их словам, они ожидали найти детали дна во внутренней части ледяного покрова, как это было в Антарктиде, но не ожидали увидеть детали на краях, где образуются озера и текут реки. Вода из этих озер и рек, кажется, просачивается через трещины и другие отверстия во льду, достигая основания ледяного покрова, где часть ее, по-видимому, снова замерзает.
Их открытие указывает на то, что повторное замерзание и деформация у основания ледяного щита могут быть гораздо более распространенными, чем считалось ранее. Белл и ее коллеги полагают, что подобные особенности могут обнаружиться по мере более подробного изучения других частей Гренландии и Антарктиды.Кирсти Тинто, геофизик из Ламонт-Доэрти, пролетая над северной Гренландией во время сезона ледяных мостов 2011 года, выпрямилась, когда на радиолокационных изображениях появилась деформированная структура слоеного пирога. «Когда вы летите над этим плоским белым пейзажем, люди почти засыпают, это так скучно — слоеный пирог, слоеный пирог, слоеный пирог», — сказал Тинто, соавтор исследования. «Но затем эти вещи внезапно появляются на экране.
Это очень захватывающе. Вы чувствуете эти невидимые процессы, происходящие под ними».