Исследование шельфового ледника Антарктиды Pine Island
На протяжении пяти лет, научная экспедиция Robert Bindschadler неоднократно пыталась достичь шельфового ледника Pine Island, расположенного в ветреной части Антарктиды. Препятствия, которые становились на пути исследователей, были самыми разнообразными, и это при том, что научная цель была относительно проста – измерение скорости таянья Pine Island, причиной которого является мощный тёплый 60-ти километровый поток под шельфовым ледником. Перед учёными стояла задача пробурить шельфовый ледник и собрать все необходимые для дальнейших исследований данные.
Международная команда во главе с заслуженным гляциологом Robert Bindschadler при финансовой поддержке National Science Foundation и NASA ещё в 2007 году высадились на ледник, но по техническим причинам экспедицию пришлось прервать. Их следующей попытки в 2011 году помешала плохая погода. И только в декабре 2012 года, команде наконец удалось установить на Pine Island все научные приборы.
Измерения ниже основания шельфового ледника Pine Island позволили получить первые научные результаты. В частности, была определена скорость, с которой тёплая вода «разъедает» лёд нижней интенсивно тающей части ледника.
В работе, опубликованной в журнале Science 13 сентября команда описывает, что им удалось выяснить, что нижний слой ледника плавится со скорость порядка 6 сантиметров за день.
По словам Timothy Stanton океанографа из Naval Postgraduate School, проведённые исследования позволили получить фактические данные о скорости плавления «дна» шельфового ледника. Исследователи также обнаружили различия в потоках, бегущих под ледниковом, что указывает на существование под Pine Island целой системы каналов. По словам Stanton такая информация чрезвычайно важна для составления моделей, используемых для прогнозирования таянья льда и повышения уровня Мирового океана.
Robert Bindschadler отмечает, что проведённые его командой прямые измерения согласуются с данными дистанционного зондирования, однако полученные ими данные являются более детализированными и отражают скорость плавления, что выявить посредством спутникового мониторинга невозможно. Также гляциолог сакцентировал внимание на том, что использование лишь усреднённых данных искажает понимание процессов взаимодействия океанических вод и ледников, происходящих в пограничном слое.
Шельфовые ледники являются опорой и «барьером» континентального ледникового щита со стороны моря, замедляя скорость впадения ледовых потоков в залив. Если шельфовый ледник ослаблен и не опирается на дно континентального щита, скорость ледовых потоков ускоряется, в результате чего повышается уровень океана. Ледник Pine Island Glacier и его «сосед» Thwaites обеспечивают сход ледяных поток с West Antarctic, что весьма важно для его стабильности.
Исследования показывают, что таянье нижних слоёв шельфовых ледников Антарктиды в конечном счёте приводит к изменениям в атмосферной циркуляции. Сильные западные ветра уносят холодные стекающие воды далеко от континентальных ледников, что позволяет более теплым водам подниматься выше вдоль шельфового ледника, «прорезая» каналы, подобные долинам рек.
Для изучения показателей плавления в пределах этих каналов и наблюдения за океаническими водами под шельфовыми ледниками, командой на протяжении декабря 2012 и января 2013 года было создано три исследовательских центра, названных Drill A, B и C. Все три лагеря расположены ближе к центру шельфового ледника – области минимально подверженной образованию трещин.
На базе трёх центров были пробурены 450-метровые отверстия, через которые опущены океанографические инструменты, разработанные Stanton для измерения физических свойств морской воды, протекающей под ними. Также исследователи использовали набор инструментов, предназначенных для измерения температуры и солёности глубинных вод.
Исследователи, используя эти два набора инструментов, производили измерения скорости плавления двумя способами. Анализируя колебания температуры, солёности и высоту вертикального потока в пробуренном отверстии шельфового ледника, они всё же смогли вычислить скорость таянья льда.
На шельфовом леднике учёные разместили несколько радаров, которые продолжают фиксировать показатели таянья льда.
В течении многих десятилетий Pine Island считали слишком опасным для проведения научных исследований. Но тщательные изучение Bindschadler спутниковых снимков шельфового ледника позволило гляциологу идентифицировать район, где самолёт смог бы благополучно приземлиться.
По словам Bindschadler, эта полевая экспедиция стала самой сложной и проблематичной за все его 35 лет исследовательской деятельности. Тем не менее он чрезвычайно рад тому, что не отступился от идеи исследования Pine Island, поскольку уверен, что полученные им данные имеют важное значение для построения модели мирового климата.
