Вихрушки от подводни „бури“ агресивно топят ледените шелфове на два жизненоважни антарктически ледника – процес, който може да има „далечни последици“ за глобалното покачване на морското равнище, показва ново проучване.
Антарктида наподобява юмрук с тънък палец, протегнат към Южна Америка. Ледникът Пайн Айлънд се намира близо до основата на този „палец“. Туейтс – известен още като ледника „Денят на страшния съд“ (Doomsday Glacier) заради опустошителния ефект, който евентуалният му разпад би имал върху покачването на морското равнище – лежи непосредствено до него.
През последните десетилетия тези ледени гиганти претърпяват ускорено топене, предизвикано от затоплящите се океански води, особено в зоната, където се издигат от морското дъно и преминават в леден шелф.
Новото изследване, публикувано миналия месец в Nature Geosciences, е първото, което систематично анализира как океанът топи ледените шелфове в рамките на часове и дни, а не на сезони или години, обясняват авторите пред CNN.
„Разглеждаме океана в много кратки, почти метеорологични времеви мащаби, което е необичайно за антарктическите изследвания“, споделя Йошихиро Накаяма, водещ автор на изследването и доцент по инженерство в колежа Дартмут.
Бури под повърхността
Подводните бури, върху които се фокусира екипът – наречени субмезоскали – представляват бързо променящи се, вихрови океански водовъртежи.
„Представете си ги като малки водни вихрушки, които се въртят много бързо, подобно на това, когато разбърквате вода в чаша“, обяснява Матия Пойнели, съавтор на проучването и изследовател в областта на науката за земните системи в Калифорнийския университет в Ървайн и в изследователски филиал на НАСА.
В океана обаче тези водовъртежи съвсем не са малки – могат да достигнат до около 6 мили в диаметър. Те се образуват, когато топла и студена вода се срещнат.
Ако се върнем към аналогията с чашата, това е същият принцип като когато налеете мляко в кафе и наблюдавате как се образуват малки вихри, които смесват течностите.
Феноменът е подобен на начина, по който се раждат атмосферните бури – когато топъл и студен въздух се сблъскват – и подобно на тях може да бъде изключително мощен.
“Вихрите се движат в открития океан и навлизат под ледените шелфове. Притиснати между сложната, неравна основа на ледения шелф и морското дъно, те изтласкват по-топла вода от по-дълбоките слоеве на океана, което ускорява топенето, когато тази вода достигне уязвимия лед.”, обяснява Накаяма.
Колко бързо се топи ледът?
Учените използват компютърни модели, както и данни от реални океански инструменти, за да анализират въздействието на тези подводни бури. Те са установили, че заедно с други краткотрайни процеси бурите са причинили 20% от топенето на двата ледника за период от девет месеца.
„Количественото определяне на точния принос само на бурите е предизвикателство заради хаотичния им характер“, отбелязва Пойнели, но тези събития очевидно играят значителна роля в кратки времеви рамки.
Изследователите подчертават и тревожна обратна връзка. Докато бурите топят леда, те увеличават количеството студена, прясна вода, навлизаща в океана. Тя се смесва с по-топла, по-солена вода отдолу, генерирайки повече океанска турбуленция, което от своя страна ускорява топенето.
„Тази положителна обратна връзка може да се засили в затоплящ се климат“, отбелязва Лия Сийгълман от Института по океанография „Скрипс“ към Калифорнийския университет в Сан Диего.
Сериозни последици
Последиците могат да бъдат сериозни, тъй като ледените шелфове играят ключова роля в задържането на ледниците и забавянето на потока им към океана. Само ледникът Туейтс съдържа достатъчно вода, за да повиши морското равнище с повече от 60 см. Но тъй като действа и като тапа, задържаща огромния антарктически леден щит, неговият колапс в крайна сметка може да доведе до покачване на морското равнище с около 3 метра.
“Изследването е важно, защото хвърля светлина върху ролята на малките океански образувания, които топят основата на ледените шелфове“, казва Тиаго Дото, старши научен сътрудник в Националния океанографски център във Великобритания. Степента на топене, установена от проучването, е „удивителна“, добавя той.
Какво все още не знаем?
Все още обаче има неизвестни. Антарктическите ледени шелфове са сред най-недостъпните места на планетата, което означава, че учените трябва да разчитат до голяма степен на симулации.
„Тези изследвания са интригуващи, но те са компютърни модели. Необходими са много повече реални данни, за да се разбере истинското въздействие на тези водовъртежи, както и на други океански процеси.“, отбелязва Дейвид Холанд, професор по математика и атмосферни и океански науки в Нюйоркския университет.
Има и множество други фактори, които влияят на топенето на леда на този огромен континент.
„Стотици фактори са от подобно значение за разпадането на ледената покривка“, казва Тед Скамбос, старши научен сътрудник в Центъра за наука за Земята и наблюдение в Университета на Колорадо в Боулдър. „Разбирането на океанската динамика се развива бързо“, добавя той.
Проучването ясно показва, че са необходими повече данни, за да се разбере как подводните бури варират през сезоните и годините.
“Въпреки това тези краткосрочни, подобни на метеорологични процеси са „далеч от незначителни“, подчертава Пойнели.
„Изучаването на тези дребномащабни океански явления е следващата граница в разбирането на взаимодействията между океана и леда, които ни помагат да предвидим загубата на лед и в крайна сметка покачването на морското равнище“, казва Сийгълман.
