Талая вода проникает в ледяной покров Гренландии через миллионы микротрещин, дестабилизируя его структуру.

Я иду по крутому берегу бушующего бурного потока, и хотя каньон имеет ширину всего с шоссе, поток реки больше, чем у лондонской Темзы.Оглушительный рев и грохот падающей воды невероятен – унизительное напоминание о необузданной силе природы.

Завернув за угол, я поражаюсь совершенно сюрреалистическому зрелищу:В русле реки открылась зияющая трещина, и она поглощает воду огромным водоворотом, поднимая огромные брызги.Это может звучать как компьютерная сцена из боевика-блокбастера, но это реально.

Прямо передо мной на ледяном покрове Гренландии формируется мулен.Только здесь на самом деле этого происходить не должно – современное научное понимание не учитывает эту реальность.

Как гляциолог, Я провел 35 лет, исследуя, как талая вода влияет на течение и стабильность ледников и ледяных щитов.

Эта зияющая дыра, открывающаяся на поверхности, — всего лишь начало пути талой воды через внутренности ледникового покрова.Когда он превращается в мулен, он прокладывает сложную сеть туннелей через ледяной покров которые простираются на многие сотни метров вниз, вплоть до ледникового покрова.

Достигая дна, талая вода стекает в подледниковую дренажную систему ледникового покрова – очень похожую на городскую ливневую сеть, хотя она постоянно развивается и поддерживает работу.Он переносит талую воду к краям льда и в конечном итоге попадает в океан, что имеет серьезные последствия для термодинамики и течения вышележащего ледникового покрова.

Подобные сцены и новое исследование изучение механики ледникового покрова бросает вызов традиционному представлению о том, что происходит внутри и под ледяным покровом, где наблюдения чрезвычайно сложны, но имеют серьезные последствия.Они предполагают, что оставшиеся ледниковые щиты Земли в Гренландии и Антарктиде гораздо более уязвимы к потеплению климата, чем предсказывают модели, и что ледяные покровы могут дестабилизировать изнутри.

Это трагедия в процессе создания полмиллиарда человек которые населяют уязвимые прибрежные регионы, поскольку ледяные щиты Гренландии и Антарктики фактически представляют собой гигантские замерзшие резервуары пресной воды, запирающие свыше 65 метров (более 200 футов) эквивалентного глобального повышения уровня моря.С 1990-х годов потеря их массы ускорилась, став одновременно основной причиной и неожиданным фактором будущего повышения уровня моря.

Как узкие трещины во льду превращаются в зияющие пасти

Мулены — это почти вертикальные каналы, которые каждое лето собирают и направляют стоки талой воды с поверхности льда.В Гренландии их много тысяч, и они могут вырасти до впечатляющих размеров из-за толщины льда и исключительно высоких скоростей таяния поверхности.Эти зияющие пропасти могут быть такими же большими, как теннисные корты на поверхности, с камерами, спрятанными во льду внизу, которые могут поглотить соборы.

Но этот новый мулен, свидетелем которого я стал, действительно находится далеко от каких-либо полей трещин и талых озер, где современные научные знания диктуют, что они должны образоваться.

В новая бумага, Дэйв Чендлер и я показываю, что ледяные щиты усеяны миллионами крошечных микротрещин, которые открываются талой водой из перехватывающих их рек и ручьев.

Поскольку ледниковый лед очень хрупок на поверхности, такие трещины встречаются повсеместно в зонах таяния всех ледников, ледниковых щитов и шельфовых ледников.Но поскольку они настолько крошечные, их невозможно обнаружить с помощью спутникового дистанционного зондирования.

В большинстве условий мы обнаруживаем, что такой гидроразрыв с потоковым питанием позволяет воде проникать на сотни метров вниз, прежде чем замерзнет, ​​без необходимости проникновения трещины в пласт и образования полноценного мулена.Но даже эти гидроразрывы частичной глубины оказывают значительное влияние на стабильность ледникового покрова.

Поступая внутрь, вода повреждает структуру ледяного покрова и высвобождает скрытое тепло.Ледяная ткань нагревается и смягчается, а значит, течет и тает быстрее, как разогретый свечной воск.

Гидроразломы, вызванные течением, механически повреждают лед и передают тепло внутрь ледникового покрова, дестабилизируя его изнутри.В конечном итоге внутренняя структура и структурная целостность ледниковых щитов становятся более уязвимыми к потеплению климата.

Новые процессы, ускоряющие потерю льда

За последние два десятилетия, когда ученые серьезно отслеживали таяние и течение ледникового покрова, события таяния стали более распространенный и более интенсивный как глобальная температура повышается – еще более усугубляется Арктическое потепление почти в четыре раза превышает среднемировой показатель.

Ледяной щит также течет и откалывает айсберги гораздо быстрее.Оно потеряло около 270 миллиардов тонн льда в год с 2002 года:более чем на полтора сантиметра (полдюйма) глобального повышения уровня моря.Сейчас Гренландия вносит в среднем около 1 миллиметра (0,04 дюйма) в баланс уровня моря ежегодно.

Исследование 2022 года показало, что даже если потепление атмосферы остановится сейчас, не менее 27 сантиметров (почти 1 фут) повышения уровня моря неизбежен из-за дисбаланса климата Гренландии с климатом последних двух десятилетий.

Понимание предстоящих рисков имеет решающее значение.Однако нынешнее поколение моделей ледникового покрова, используемое для оценки того, как Гренландия и Антарктида будут реагировать на потепление в будущем, не учитывает обнаруживаемые процессы усиления.Это означает, что оценки повышения уровня моря, используемые в докладах Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК) и политиках во всем мире, являются консервативными и занижают темпы глобального повышения уровня моря в условиях потепления в мире.

Наше новое открытие — самое последнее.Недавние исследования показали, что:

• Теплые океанские течения вторгаются в океан. Антарктика и Гренландия береговые линии, протекающие под шельфовые ледники подрезать выводные ледники и дестабилизировать их фронты отела.

• Увеличение количества осадков на ледниковом покрове Гренландии не только истощает запасы снега, но и ускоряет таяние поверхности и течение льда.

• Водоросли и микробы, вместе с таяние снежного покрова на поверхности, затемняют поверхность ледникового покрова, поглощая больше солнечной радиации, которая также ускоряет таяние льда.

• Наложенные ледяные плиты внутри снежного покрова формируются в зоне аккумуляции, образуя непроницаемый барьер, который истощает удержание талой воды и вызывает чрезмерный сток.

• Вода у подножия ледникового покрова тает и размягчает замерзшее ложе, тем самым вызывая базальное скольжение и ускорение движения внутреннего ледникового покрова до окраин.

В последние месяцы в других статьях также описывались ранее неизвестные процессы обратной связи, происходящие под ледяными покровами, которые в настоящее время не могут быть учтены компьютерными моделями.Часто эти процессы происходят в слишком мелком масштабе, чтобы модели могли их уловить, или упрощенная физика модели означает, что сами процессы невозможно отразить.

Два таких исследования независимо друг от друга выявляют усиленное плавление подводной лодки на линии заземления в Гренландии и Антарктида, где крупные выводные ледники и ледяные потоки стекают в море и начинают подниматься со своих лож в виде плавучих шельфовых ледников.Эти процессы значительно ускоряют реакцию ледникового покрова на изменение климата и, в случае с Гренландией, потенциально могут удвоить будущую потерю массы и ее вклад в повышение уровня моря.

Текущие климатические модели занижают риски

Наряду с другими прикладные гляциологи, “структурированное экспертное заключение» и несколько откровенных моделистов, Я утверждаю, что нынешнее поколение моделей ледникового покрова, используемых для информирования МГЭИК, не отражает резких изменений, наблюдаемых в Гренландии и Антарктиде, или рисков, которые ждут впереди.

Модели ледникового покрова не учитывают эти возникающие обратные связи и на протяжении тысячелетий реагируют на сильное потепление, что приводит к вялым прогнозам уровня моря, которые усыпляют политиков ложным чувством безопасности.Мы прошли долгий путь со времени первых докладов МГЭИК в начале 1990-х годов, в которых полярные ледниковые щиты рассматривались как совершенно статичные объекты, но нам все еще не удалось отразить реальность.

Как преданный своему делу учёный, я прекрасно осознаю, насколько мне выпала честь работать в этой возвышенной среде, где то, что я наблюдаю, вдохновляет и смиряет.Но это также наполняет меня предчувствием наших низменных прибрежных регионов и того, что ждет нас впереди. 10% или около того населения мира что живет в них.