Спутниковые наблюдения показывают, что ледяные скалы Антарктики стабилизируются после неожиданно быстрого обрушения, что ставит под сомнение предположения о безудержной потере льда и ее вкладе в повышение уровня моря.
Шельфовые ледники Антарктиды помогают сдерживать ледяной покров позади себя, но повышение температуры приводит к тому, что эти опоры тают и разрушаются с рекордной скоростью. Поскольку отвесные ледяные скалы остаются открытыми, ученые обеспокоены тем, что обрушение может привести к появлению более высоких скал дальше вглубь суши, что вызовет цепочку обрушений, которые разъедают ледяной покров и поднимают уровень моря по всему миру.
В ходе четырехлетнего спутникового исследования более 15 000 ледяных скал Антарктики исследователи из Массачусетского технологического института и Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) обнаружили, что самые высокие скалы, которые они внимательно изучали, действительно рухнули, а ледяной покров в этих регионах отступил быстрее, чем предсказывали модели. «Но это отступление было недолгим», — говорит Кэролайн Ниделл, аспирант совместной программы MIT-WHOI.
Ниделл провел исследование, опубликованное в Наукас Кэтрин Уокер, научным сотрудником WHOI, и Джереми Бассисом, доцентом Мичиганского университета.
Быстрый крах без беглого отступления
Наблюдения были проведены со спутника НАСА-2 для наблюдения за льдом, облаками и сушей (ICESat-2), который проходит над полярными регионами Земли. Его лазерный альтиметр измеряет высоту ледниковых щитов, ледников и морского льда, а также уровень океана в Антарктиде и вокруг нее. Команда проанализировала измерения, собранные каждые три месяца с 2019 по 2023 год, чтобы определить, насколько высокими были скалы и как они менялись с течением времени.
Эти измерения предложили гораздо более широкую проверку предлагаемого процесса, называемого нестабильностью морского ледяного утеса или MICI. В этом сценарии скала, превышающая критическую высоту, обрушивается под собственным весом. Если обнажится более высокая скала, провалы продолжатся вглубь страны. Предыдущие исследования изучали этот процесс путем моделирования физических свойств льда, масштабирования этих взаимосвязей до целых скал и объединения предсказаний с несколькими наблюдениями из Антарктиды.
«Прогностические модели ледникового покрова, которые до сих пор использовались для представления нестабильности ледяных скал, просто учитывают высоту скал», — отмечает Ниделл. “Это единственная переменная, которая имеет значение. И как только высота скал достигает критического порога, обычно 100 метров, она должна инициировать безудержный эффект отступления ледникового покрова”.
По данным спутниковой съемки, средняя ледяная скала имела высоту около 30 метров (98 футов), что значительно ниже предполагаемого порога. Несколько редких скал превышали высоту 100 метров (328 футов), что примерно соответствует высоте Статуи Свободы, что давало исследователям возможность изучить то, что произошло вблизи и над предсказанной опасной точкой.
«После того, как мы провели глобальный анализ, мы подумали: ладно, давайте увеличим самые высокие скалы и посмотрим, как они себя ведут», — говорит Ниделл.
Команда сосредоточилась на четырех скалах в четырех регионах вокруг антарктического ледникового щита. Эти скалы были примерно 100 метров в высоту, а самая высокая достигала 127 метров (417 футов). Отслеживание их в течение тех же четырех лет измерений показало, что их быстрый коллапс и отступление не продолжались беспрепятственно. В конечном итоге лед распространился обратно в сторону океана.
«Это быстрое отступление, перемежающееся периодами стабилизации», — говорит Ниделл. “Это нас озадачило. Затем мы подумали: нам нужно посмотреть на все факторы, влияющие на высоту скал”.
Поднимающаяся земля может стабилизировать ледяные скалы
Исследователи сначала исследовали форму земли подо льдом. На относительно ровной поверхности изменения высоты поверхности льда отражают изменения толщины самого льда. Однако там, где земля поднимается, часть этой высоты исходит из земли под ней, оставляя над ней более тонкий слой льда. Такой подъем может послужить препятствием для отступления, поскольку вышележащий лед станет менее склонным к обрушению. Когда команда проверила топографические измерения Антарктики, они обнаружили, что скалы стабилизировались в местах, где поднималась подстилающая земля.
Исследователи обнаружили, что более высокие скалы также «истончаются» быстрее. Когда они разрушаются, они превращаются в более короткие и устойчивые скалы, ограничивая дальнейшее обрушение.
«Теперь мы знаем, что искать», — говорит Ниделл. «Нам действительно нужно знать топографию дна и скорость истончения льда, чтобы правильно оценить нестабильность ледяных утесов, потому что это значение действительно имеет значение в контексте прогнозирования повышения уровня моря».
Поддержка битого льда и морской воды
Условия перед скалами дали дополнительные подсказки. В более широком обзоре скалы, которые оставались примерно на месте, имели более толстый меланж — грязную смесь разбитых айсбергов и морского льда, которая собирается на краю скалы, обращенном к океану.
«Мы измерили высоту меланжа и обнаружили, что на более высоких скалах меланж толще, что может быть встроенным стабилизирующим эффектом», — объясняет Ниделл.
Спутниковые данные также показали, что более глубокие окружающие воды могут помочь удержать скалу на месте. Вода поддерживает лед и отталкивает его, обеспечивая поддержку, которая может снизить вероятность обрушения.
«Мы обнаружили, что когда скалы отступали, они делали это быстрее, чем было смоделировано, что означало бы большую потерю льда и больший вклад повышения уровня моря», — говорит Ниделл. “Но поскольку мы обнаружили, что отступление было недолгим и все ледники в конечном итоге стабилизировались, это предполагает, что все будет не так уж и плохо. Мы не видим этого безудержного эффекта”.
Ссылка: «Эмпирические ограничения на откалывание ледяных скал», Кэролайн Ниделл, Кэтрин К. Уокер и Джереми Н. Бассис, 15 октября 2026 г., Наука.
DOI: 10.1126/science.aee0658.
Это исследование было частично поддержано НАСА, Национальным научным фондом США и проектом DOMINOS, являющимся компонентом Международного сотрудничества по ледникам Туэйтса.
Никогда не пропустите прорыв: подпишитесь на информационный бюллетень SciTechDaily.
Следите за нами в Google и Новостях Google.
