Под толщей арктических льдов происходит скрытая и почти беззвучная работа огромных сил. Каждое падение айсберга запускает серию внутренних волн, настолько мощных, что они способны достигать высоты небоскреба и менять ход климатических процессов. Новые исследования показывают: именно эти "призрачные" волны становятся одним из ключевых факторов стремительного отступления гренландских ледников. Об этом сообщает Science&Vie.
То, что на поверхности выглядит как обычное откалывание ледяного массива, в реальности становится началом сложного подводного процесса. Каждый внезапный обвал ледяной глыбы высвобождает энергию, сравнимую с подводным землетрясением. Эта энергия передаётся в толщу воды, формируя мощные волны, которые не видны сверху, но ощущаются во всей колонне фьорда.
Подобные волны прессуют водные массы и заставляют перемешиваться даже глубокие слои, расположенные на сотнях метров ниже поверхности. Вместе с этим в верхние горизонты поднимается более тёплая вода, ранее заключенная у дна. Тепловой поток разрушает нижнюю часть ледника и усиливает нестабильность его стены. Один обвал, таким образом, становится толчком для следующего — и запускается эффект "умножения отколов".
Это объясняет, почему некоторые гренландские ледники теряют массу быстрее, чем можно объяснить только потеплением воздуха. Решающая часть процесса скрыта под водой, где спутники и большинство классических инструментов не способны наблюдать за происходящим.
Чтобы разобраться в природе этих внутренних цунами, исследователи применили метод, ранее почти не используемый в полярных регионах. Во фьорде на юге Гренландии они проложили десятикилометровый оптоволоконный кабель, превратив его в непрерывный датчик вибраций. Благодаря технологии распределённого акустического зондирования каждый метр волокна стал точкой регистрации микроскопических колебаний воды и грунта.
Этот метод позволил увидеть то, что ранее оставалось недоступным приборам. После каждого падения айсберга возникала двойная волновая система: поверхностная волна исчезала быстро, а внутренняя, наоборот, сохранялась в течение нескольких часов. Именно она поддерживала перемешивание воды, удерживая фьорд в состоянии постоянного теплового обмена.
Анализ данных показал: каждый цикл внутренних волн способен растапливать лёд примерно на один сантиметр. При многократном повторении эффект становится впечатляющим — суммарная потеря льда достигает метра в сутки. Такой темп сравним со скоростью движения ледника к морю и серьёзно увеличивает его уязвимость.
Ранее считалось, что основным фактором отступления ледников является прогрев атмосферы и потепление поверхностных морских вод. Новые данные демонстрируют: динамические процессы внутри фьордов оказывают куда более значительное влияние.
Ледники, погружающиеся в океан, сами создают условия для собственного разрушения. Любой крупный обвал становится началом следующего, поднимая тёплые слои воды и постепенно разрушая ледяное основание. Подобная обратная связь объясняет, почему прогнозы таяния ледников в некоторых моделях были занижены в десятки раз.
Особенно ярко это проявляется на леднике Eqalorutsit Kangilliit Sermiat. Каждый год он сбрасывает в океан объём льда, сопоставимый с многократно увеличенным объёмом крупных европейских ледников. И каждый обвал вновь и вновь запускает скрытые волны, eroding массив снизу.
Гренландские фьорды обладают уникальными свойствами, которые делают волновую динамику особенно мощной.
Во-первых, они узкие и глубокие, что усиливает фокусировку внутренних волн.
Во-вторых, плотностная структура воды здесь нестабильна, что позволяет теплым массам подниматься быстрее.
В-третьих, огромные ледники производят настолько массивные айсберги, что их падение генерирует ударную энергию колоссального масштаба.
В отличие от некоторых полярных регионов, где ледники не соприкасаются с морем, именно гренландская береговая линия становится ареной скрытой эрозии, происходящей круглосуточно.
Почему внутренние волны так опасны для ледников?
Они поднимают более теплую воду с глубины, прогревая основание ледника и ускоряя его разрушение.
Почему эти волны не видно спутникам?
Они возникают в толще воды и почти не проявляются на поверхности.
Можно ли предсказать, когда возникнет такая волна?
Пока точных моделей нет, но новые методы наблюдения позволяют оценивать связь между обвалами айсбергов и последующими колебаниями.
Увеличится ли скорость таяния из-за этих процессов?
Да, динамика внутренних волн уже признана одним из значимых факторов ускоренного отступления ледников Гренландии.