Работая под эгидой миссии «Таяние океанов в Гренландии» в течение последних пяти лет, исследователи использовали корабли и самолеты для обследования 226 ледников во всех секторах одного из крупнейших островов Земли. Они обнаружили, что 74 ледника, расположенные в глубоких долинах с крутыми стенами, составили почти половину общей потери льда в Гренландии в период с 1992 по 2017 год.
Было обнаружено, что такие ледники, окаймляющие фьорд, наиболее подвержены подрезанию – процессу, при котором теплая соленая вода на дне каньонов тает лед снизу, в результате чего массы распадаются на части быстрее, чем обычно. В отличие от этого, команда обнаружила, что 51 ледник, расположенный в более мелких оврагах, подвергся меньшему подрезанию и составил лишь около 15 процентов от общей потери льда.
"Я был удивлен тем, насколько это было однобоко. «Самые большие и самые глубокие ледники подрезаются намного быстрее, чем ледники меньшего размера в мелководных фьордах», – сказал ведущий автор Майкл Вуд, научный сотрудник Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, который начал это исследование в докторантуре UCI. "Другими словами, самые большие ледники наиболее чувствительны к потеплению вод, и именно они действительно способствуют потере льда в Гренландии."
Исследование выявило динамику, при которой более глубокие фьорды допускают вторжение более теплой океанской воды, чем мелкие, что ускоряет процесс подрезания некоторыми из крупнейших ледников Гренландии.
Гренландия является домом для одного из двух ледяных щитов Земли, крупнейшим из которых является ледяной покров Антарктиды. Лед в Гренландии местами имеет толщину более двух миль (трех километров). По краям суши огромные ледники, выходящие из ледяного покрова, медленно движутся по долинам, как ледяные конвейерные ленты, которые продвигаются во фьорды, а затем тают или отламываются как айсберги. Лед пополняется за счет снегопада, который со временем сжимается в ледяной покров.
Если бы ледяной щит был сбалансирован, количество снега, накапливающегося на его вершине, было бы примерно равно количеству льда, потерянному в результате таяния, испарения и отела – куски, вырывающиеся из заякоренных масс и уплывающие в океан.
Но ледяной щит был разбалансирован с 1990-х годов. Таяние ускорилось, а отел увеличился, в результате чего ледники, простирающиеся в море, отступают обратно к суше.
Вместе они приводят к усадке ледяного покрова.
По данным исследовательской группы, накопление теплой соленой воды на дне фьордов ускорилось из-за повышения температуры в летние месяцы, которая нагревает поверхность ледников, создавая бассейны с талой водой. Эта жидкость просачивается через трещины во льду, образуя подземные пресноводные реки, которые впадают в море, где она взаимодействует с соленой водой под фьордами.
Талая вода ледников не содержит соли, поэтому она легче морской воды и поднимается на поверхность в виде шлейфа, увлекая теплую воду и соприкасаясь со дном ледников.
Глубина фьорда является довольно неизменным фактором, но потепление климата сильно влияет на другие факторы, такие как температура морской воды и количество талой воды с поверхности ледников. По словам исследователей, все три фактора в совокупности вызывают ускоренное ухудшение ледникового покрова Гренландии.
Поскольку прогнозируется, что температура воды вокруг береговой линии Гренландии в будущем будет продолжать расти, эти результаты показывают, что некоторые климатические модели могут недооценивать потерю ледникового льда как минимум в два раза, если они не учитывают подрезание теплым океаном.
Исследование также дает представление о том, почему многие ледники Гренландии так и не восстановились после резкого потепления океана в период с 1998 по 2007 год, которое вызвало повышение температуры океана почти на 2 градуса по Цельсию.
Хотя потепление океана приостановилось в период с 2008 по 2017 год, ледники уже испытали такое сильное сокращение в предыдущее десятилетие, что они продолжали отступать с ускоренной скоростью.
«Уже более десяти лет мы знаем, что более теплый океан играет важную роль в эволюции ледников Гренландии», – сказал заместитель главного исследователя OMG Эрик Ригно, также из JPL и UCI. «Но впервые мы смогли количественно оценить эффект подрезания и продемонстрировать его доминирующее влияние на отступление ледника за последние 20 лет."