Один из основных вопросов сегодня: что ледяные щиты будут делать в условиях постоянного потепления? Ледяные щиты Гренландии и Антарктиды вносят основной вклад в повышение уровня моря, что в ближайшем будущем может осложнить жизнь многим прибрежным странам.Чтобы понять ледниковые щиты, нам нужно понять их дренажную систему — ключевой компонент — ледяные потоки, быстрые ледяные реки, которые доставляют лед из центра ледяного покрова в океаны. Многие из этих ледяных потоков ускоряются, что можно рассматривать как логическое следствие потепления климата.
Но некоторые замедляются, даже останавливаются, примеры этого можно найти в ледяных потоках Росса в Западной Антарктиде.Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, предполагает, что липкое пятно площадью 250 км2, состоящее из отложений с газовыми гидратами в них, замедлило ледяной поток в Баренцевом море.
Это произошло где-то во время последнего ледникового периода, 20 000 лет назад, когда Баренцево море было покрыто ледяным покровом.Скольжение по грязиСегодняшнее событие оставило большой след на дне океана.
Это первый случай, когда газовые гидраты тормозят ледяной поток.«Многие факторы влияют на поток льда, но мы знаем, что то, что происходит на границе раздела между льдом и землей, имеет решающее значение. Наше понимание того, что происходит под километрами льда, остается неуловимым», — говорит главный автор исследования. Моника Уинсборроу.
Лед течет быстро, потому что на дне есть смазка. Например, ручей будет быстрее скользить по илистым отложениям внизу.
Это как поскользнуться в грязи.«Само трение создает тепло, которое плавит основание ледяного потока. Также геотермальный поток и талая вода с поверхности, достигающая дна, могут смазывать поток. Об остальном позаботится сила тяжести». — говорит Уинсборроу.
Принцип крючка и петлиНо не вся кровать одинаково смазана. Клейкие пятна под льдом действуют почти как застежки-липучки. Они цепляют лед и удерживают его до тех пор, пока не будет достигнута критическая скорость и масса, и поток льда снова не начнет течь.
«Мы знаем, что сегодня в Баренцевом море много утечек газа. И мы знаем, что здесь есть более глубокие залежи углеводородов.
Под давлением и температурой ледникового покрова этот газ мог бы образовывать гидраты». Уинсборроу заявляет.Газовые гидраты содержат молекулы метана, заключенные в клетку из молекул воды.
Для образования они впитывают воду из отложений. Это делает отложения подо льдом более жесткими и укрепляет их.Газовые гидраты также сами по себе тверже и жестче, чем отложения. В результате осадки теряют мутность, что затрудняет скольжение льда.
Застойные потоки в конечном итоге возобновятся снова, поскольку в поток будет поступать больше льда.Газовые гидраты под современными ледовыми щитамиКлейкие пятна газовых гидратов под ледяными потоками являются потенциально широко распространенным явлением и сегодня.
«Если под сегодняшними ледяными щитами есть газовые гидраты, они могут замедлить ледяные потоки. Есть исследования, указывающие на то, что могут быть обширные резервуары гидратов под западно-антарктическим ледяным щитом. Везде, где есть резервуар углеводородов, вода, высокое давление и низкое температура, вы получите газовый гидрат ». — говорит Уинсборроу.
Сегодняшние ледяные потоки тщательно отслеживаются с помощью систем слежения GPS, но очень трудно заглянуть под три километра льда, чтобы увидеть, что происходит внизу. Но шрамы, оставленные ледниковым покровом Баренцева моря, сегодня видны на дне океана.
Это делает этот древний ледяной покров важным аналогом, особенно для современного ледяного щита Западной Антарктиды, поскольку оба они находятся в морской среде.«Нам нужны эти аналогии из прошлого.
Понимание того, что происходит у подножия ледяных потоков, важно для моделирования и прогнозирования будущего ледяных щитов».