Ледник Туэйтса в Антарктиде может повышать уровень океана быстрее, чем считалось
Антарктический ледник Туэйтса может внести в повышение уровня Мирового океана к 2100 году примерно вдвое больший вклад, чем предполагали прежние расчёты. Новая компьютерная модель показала, что проникновение тёплой морской воды под ледник ускоряет его отступление и разрушает участки, которые пока препятствуют движению льда к океану. Согласно одному из наиболее неблагоприятных рассмотренных сценариев, вклад ледника может достичь 30 миллиметров даже без дополнительного потепления в будущем.
Исследование провели специалисты Калифорнийского университета в Ирвайне, Лаборатории реактивного движения NASA и других американских научных учреждений. Они изучили ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который занимает площадь около 192 тысяч квадратных километров. Полное исчезновение его льда могло бы повысить средний уровень Мирового океана примерно на 65 сантиметров.
Главная особенность нового исследования заключается в более точном описании контакта ледника с океанской водой. Традиционные модели часто используют понятие линии налегания — границы, за которой ледник перестаёт опираться на морское дно и начинает плавать. Однако спутниковые наблюдения показывают, что в действительности эта граница представляет собой протяжённую область, положение которой меняется под действием приливов.
Во время приливов морская вода проникает под участки ледника, которые обычно опираются на дно. Лёд частично приподнимается, а относительно тёплая вода вызывает интенсивное таяние снизу. Такой процесс способен охватывать область шириной несколько километров и постепенно ослаблять сцепление ледника с подводными возвышенностями.
Чтобы оценить последствия, исследователи усовершенствовали компьютерную модель Ice-sheet and Sea-level System Model (ISSM). Они добавили в неё процессы таяния в зоне налегания и сравнили результаты с наблюдениями за скоростью движения льда, его толщиной и положением границы между опирающимся на дно и плавающим льдом за период с 1996 по 2023 год.
Оказалось, что модель значительно лучше воспроизводит происходившие изменения, когда ширина зоны проникновения морской воды составляет от двух до пяти километров. В прежних расчётах эту область часто представляли узкой линией, что приводило к недооценке скорости отступления ледника. Новая модель позволила точнее воспроизвести изменения, наблюдавшиеся на протяжении почти трёх десятилетий.
Особую роль играет подводная возвышенность Му́жино (Mouginot Ridge), которая пока частично удерживает центральный поток ледника Туэйтса. По расчётам, продолжающееся таяние способно привести к потере этой опоры, после чего лёд начнёт быстрее отступать в сторону внутренних районов Антарктиды. Там морское дно преимущественно углубляется в направлении материка, что создаёт условия для дальнейшей нестабильности ледника.
В моделях с зоной проникновения воды шириной четыре–шесть километров вероятность отступления ледника за возвышенность Му́жино к концу столетия составила около 60%. В некоторых расчётах потеря опоры происходила уже в 2038 году. Однако это не точная дата будущего события, а один из возможных результатов моделирования.
В зависимости от принятых параметров прогнозируемый вклад ледника Туэйтса в повышение среднего уровня моря к 2100 году составляет примерно от 14 до 30 миллиметров. При зоне проникновения воды около пяти километров расчёт даёт 30 ± 6 миллиметров, тогда как среднее значение предыдущего международного модельного ансамбля при сопоставимом климатическом воздействии составляло около 15 миллиметров.
Важно, что исследователи использовали сценарий с неизменными климатическими условиями, основанный на данных последних десятилетий. Это позволило отдельно оценить влияние процессов под ледником, не добавляя дальнейшего усиления потепления. Если температура океана продолжит повышаться, фактическое отступление льда может оказаться ещё более значительным, хотя новая работа не определяет величину такого дополнительного эффекта.
Полученные результаты показывают, что для надёжного прогнозирования уровня Мирового океана необходимо учитывать проникновение морской воды под ледники и особенности рельефа морского дна. Эти процессы могут усиливать потерю льда даже без дальнейшего изменения климата, а последствия будут ощущаться далеко за пределами Антарктиды — прежде всего в прибрежных районах по всему миру.
Исследование в журнале Nature Communications.