Наши прогнозы по уровню моря были неверны: виноваты тайные вихри, пожирающие лёд снизу

Подледные вихри разрушают Антарктиду — Пойнелли

Влияние океана на судьбу антарктических ледников оказалось значительно сложнее, чем считалось раньше. Новое исследование учёных из Калифорнийского университета в Ирвайне и Лаборатории реактивного движения NASA демонстрирует: под шельфовыми ледниками Западной Антарктиды формируются особые "штормовые" процессы, которые разрушают ледяные платформы изнутри. Эти структуры — субмезомасштабные фронты и вихри — действуют быстро, всего за часы или дни, но оказывают мощное влияние на темпы подъёма уровня мирового океана. Работой, опубликованной в Nature Geoscience, заинтересовались климатологи, океанологи и специалисты по моделированию: она показывает, что многие крупные прогнозы требуют пересмотра.

Как учёные увидели "океанскую погоду"

Раньше влияние океана на таяние льдов оценивали по сезонной или годовой динамике. Однако команда впервые изучила процессы, происходящие в масштабе нескольких дней. Для этого исследователи объединили наблюдения с якорных станций, автономных поплавков и климатическое моделирование высокой точности. Им удалось получить "снимки" субмезомасштабных образований размером от 1 до 10 километров с разрешением всего 200 метров.

Такие структуры сравнимы по значимости с атмосферными штормами — только разворачиваются они под поверхностью воды и направляются прямо к шельфовым ледникам Туэйтса и Пайн-Айленд, расположенным в заливе моря Амундсена. Это один из самых уязвимых регионов Земли, где даже небольшие изменения океана могут привести к глобальным последствиям.

"Точно так же, как ураганы и другие крупные штормы угрожают уязвимым прибрежным регионам по всему миру, субмезомасштабные образования в открытом океане распространяются в сторону шельфовых ледников, нанося существенный ущерб", — говорит ведущий автор исследования Маттиа Пойнелли.

Океан, который подтачивает лед снизу

Субмезомасштабные вихри способны приносить тёплую воду под ледовую поверхность, разрушая лёд снизу — там, где его невозможно увидеть даже со спутников. Эти процессы происходят круглый год, и именно они приводят к быстрому формированию зон таяния.

"Субмезомасштабные процессы приводят к проникновению тёплой воды в полости подо льдом, тая их снизу", — отметил Пойнелли.

Что особенно важно, команда обнаружила положительную обратную связь: таяние усиливает океанскую турбулентность, а турбулентность приводит к ещё большему таянию.

Когда эти вихри сталкиваются с ледяными фронтами, количество тепла, которое достигает подлёдной поверхности, может увеличиваться в три раза всего за несколько часов.

Что именно удалось установить

По оценкам исследователей, подобные высокочастотные процессы объясняют почти пятую часть всей изменчивости таяния подводных льдов за сезон. Они настолько заметны, что подтверждаются и прямыми наблюдениями — повышением температуры и солёности на глубине в разных секторах Антарктиды.

Особенно уязвим оказался регион между ледниками Кроссон и Туэйтс.

"Регион между шельфовыми ледниками Кроссон и Туэйтс представляет собой субмезомасштабную горячую точку", — отметил Пойнелли.

Причина — сочетание мелководного дна и длинного плавучего языка ледника Туэйтс. Всё это создаёт своеобразный коридор, усиливающий "океанские штормы".

Сравнение типов процессов таяния

Тип процесса	Временной масштаб	Основной источник тепла	Интенсивность	Характеристика
Сезонное таяние	Месяцы	Глубинные тёплые течения	Средняя	Предсказуемая динамика
Межгодовое	Годы	Климатические колебания	Переменная	Завязано на атмосферные тренды
Субмезомасштабное	Часы-дни	Вихри и фронты тёплой воды	Очень высокая	Быстрое локальное разрушение

Советы шаг за шагом: как проводят такие исследования

Сбор данных с якорных станций. Используют датчики температуры, солёности, скорости течений.
Развёртывание автономных поплавков. Они фиксируют изменения водных масс в реальном времени.
Высокоточное моделирование. Создаются цифровые копии подлёдных полостей.
Анализ турбулентности. Оценивают вертикальные тепловые потоки и взаимодействие слоёв воды.
Сравнение с наблюдениями. Сверяют данные моделей с измерениями, исключая ошибки.

А что если субмезомасштабные явления усилятся?

С повышением температуры океана и уменьшением морского льда такие процессы могут стать доминирующим фактором разрушения Западно-Антарктического ледяного щита. Увеличение площади полыней ускорит циркуляцию тёплой воды, а более тёплый климат будет подпитывать эти "штормы".

Плюсы и минусы новой модели таяния

Плюсы	Минусы
Более точные прогнозы уровня моря	Требуется дорогостоящее оборудование
Учёт быстротекущих процессов	Сложность интеграции в глобальные модели
Возможность раннего выявления опасных зон	Ограниченность данных из труднодоступных районов

FAQ

Как измеряют температуру под шельфовым ледником?
Используют датчики на тросах, автономные роботы и подледные разрезы, созданные мелкими буровыми установками.

Сколько может повыситься уровень моря из-за разрушения ледника Туэйтс?
Полное разрушение ледяного щита Западной Антарктиды может дать до 3 метров.

Можно ли остановить эти субмезомасштабные процессы?
Нет, это естественные океанические механизмы, но можно улучшить прогнозирование, чтобы подготовиться к последствиям.