Обзорный доклад физиков-океанографов Фиаммы Странео из Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) и Патрика Хаймбаха из Массачусетского технологического института, опубликованный в журнале Nature, объясняет, что ученые узнали из своих исследований в Гренландии и вокруг нее за последние 20 лет, и описывает измерения и технологии, необходимые для продолжения продвигать науку вперед.Ледяной щит Гренландии — это 2-мильный слой льда площадью 1,7 миллиона квадратных километров, покрывающий Гренландию. По его краям ледники, истощающие ледяной покров, погружаются в прибрежные фьорды, глубина которых превышает 600 метров, таким образом обнажая края ледяного покрова для контакта с океаном. Воды северной части Атлантического океана, окружающие южную часть Гренландии, в настоящее время являются самыми теплыми за последние 100 лет.
Это потепление происходит из-за естественной изменчивости климата и изменения климата, вызванного деятельностью человека, и климатические модели прогнозируют, что потепление будет продолжаться. Поэтому важно понять, способствовало ли нынешнее потепление океана потере льда с Гренландского ледникового щита и как будущее потепление может привести к еще большей потере льда.
В статье описаны механизмы, вызывающие таяние ледяного покрова, особенно на его окраине, где ледники простираются в океан. Это так называемое «подводное таяние» усилилось по мере того, как за последние два десятилетия потеплел океан и атмосфера.«Многочисленные исследования вокруг Гренландии и фьордов показали, что если Северный Атлантический океан потеплеет, то эти теплые воды быстро достигнут фьордов и, следовательно, окраин ледников Гренландии», — говорит Странео.Но современные ученые знают, что ситуация более сложная, чем просто «более теплый океан тает лед».
Более теплая атмосфера приводит к усиленному таянию поверхности над ледниковым щитом, и этот сток также усиливает таяние подводных лодок. Поверхностная талая вода падает через трещины в леднике, образуя пресноводную реку, которая устремляется в океан у подножия ледника, иногда на 600 метров (1800 футов) ниже уровня моря.
Эта река быстро смешивается с плотной соленой морской водой, способствуя передаче тепла от океана ко льду, что приводит к еще большему таянию подводных лодок под поверхностью моря.Странео описывает это следующим образом: «Если вы положите кубик льда в стакан с водой и не прикасаетесь к нему, он растает в течение нескольких минут.
Но если вы его перемешаете, то более теплой воде станет легче. достигают поверхности льда, что заставляет лед таять быстрее ».По словам Странео, в условиях потепления климата, когда и океан, и атмосфера нагреваются, «это похоже на двойной удар по таянию подводных лодок. Оно увеличивается, потому что нагревается океан, но также и потому, что увеличивается таяние поверхности, которое течет к границе лед-океан и еще больше увеличивает плавление подводных лодок ».Поскольку Гренландия продолжает терять все больше льда, она выпускает больше пресной воды в Северную часть Атлантического океана.
Океанографы обеспокоены тем, что это увеличение пресной воды на поверхности Северной Атлантики может действовать как крышка, препятствуя передаче тепла из океана в атмосферу в конвейерной системе циркуляции океана.Как правило, океанографов больше всего беспокоили аномальные пульсации пресной воды, исходящие из Северного Ледовитого океана. Но теперь избыток пресной воды в Гренландии достигает уровня, сопоставимого с этими арктическими аномалиями.
«Гренландия не только повлияет на повышение уровня моря, но и может начать влиять на климат, изменив циркуляцию океана с добавлением такого количества пресной воды в Северной Атлантике», — говорит Странео.
Из-за отсутствия точных данных измерений остается много вопросов, например, как быстро тает ледяной покров и сколько массы будет потеряно.Хотя океанологи, такие как Странео, изучали субполярную Северную Атлантику более 20 лет, они начали с очень небольшого количества исторических данных об океане вокруг Гренландии.
То же верно и для самого ледяного покрова. До появления спутников около 20-30 лет назад наблюдений за ледниками было очень мало, и ученые в основном полагались на ограниченное количество исторических фотографий, чтобы сделать вывод об отступлении ледников с течением времени.«Часть того, с чем мы боролись, пытаясь понять, как океан может повлиять на ледники, заключалась в том, что почти не было никаких измерений состояния океана рядом с ледниками, прежде чем все начало меняться», — говорит Странео.
Даже сегодня она говорит: «У нас очень мало измерений на стыке льда и океана. Кому-то могут помочь автономные транспортные средства, а также причалы, проложенные сквозь лед.
Просто они дороги, а финансирование ограничено».Вот почему она считает, что важно найти больше ресурсов и технологий, которые позволят и дальше создавать более длительные исторические записи данных.«Если мы не начнем собирать эти измерения в течение более длительных периодов времени, мы оставим те же вопросы, над которыми мы боремся сегодня, следующему поколению, чтобы ответить на них», — говорит она.Чтобы приступить к решению этой проблемы, Странео и соавтор Хаймбах работают с другими океанографами, климатологами и гляциологами, чтобы определить приоритетную программу исследований для сбора необходимых данных.
По ее словам, их цель — создать достаточно длинный отчет, который поможет предсказать, как изменения океана и атмосферы повлияют на ледники Гренландии и как эти изменения, в свою очередь, повлияют на наш климат.«Это наследие, которое я хотела бы оставить.
Наши инвестиции предназначены для будущего поколения океанографов», — говорит она.