Исследования Университета штата Орегон выявили потенциальную причину быстрого отступления океанских ледников: коллапс крошечных пузырьков под давлением в подводном льду. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, показывает, что ледниковый лед наполнен пузырьками под давлением и тает значительно быстрее, чем морской лед без пузырьков, и быстрее, чем искусственный лед, обычно используемый для изучения скорости таяния границ раздела морской лед в приливно-водных ледниках.
Коллапс крошечных пузырьков под давлением в подводном ледниковом льду может объяснить, почему ледники приливной воды отступают с угрожающей скоростью, показали новые исследования. Исследование показало, что такие ледники, наполненные пузырьками, тают более чем в два раза быстрее, чем ледники без пузырьков, что предполагает необходимость корректировки климатических моделей, которые в настоящее время не учитывают эти пузырьки.
Ледники приливной воды быстро отступают, вызывая потерю льда в Гренландии, на Антарктическом полуострове и в других ледниковых регионах по всему миру, говорят авторы.
«Мы давно знаем, что ледниковый лед полон пузырьков воздуха», — сказала Миган Венгроув, доцент кафедры береговой инженерии Инженерного колледжа ОГУ и руководитель исследования. «Только когда мы начали обсуждать физику этого процесса, мы поняли, что эти пузырьки могут делать больше, чем просто шуметь под водой, когда тает лед».
Ледниковый лед образуется в результате уплотнения снега. Когда лед перемещается с верхних уровней ледника в глубину ледника, пузырьки воздуха между снежинками попадают в поры между кристаллами льда. На кубический сантиметр приходится около 200 пузырьков воздуха, а это означает, что около 10 процентов ледникового льда состоит из воздуха.
«Эти пузыри — те же пузырьки, которые сохраняют древний воздух, изучаемый в ледяных кернах», — сказала соавтор Эрин Петтит, гляциолог и профессор Школы наук о Земле, океане и атмосфере ОГУ. «Давление этих крошечных пузырьков очень высокое, иногда до 20 атмосфер, что в 20 раз превышает нормальное атмосферное давление на уровне моря».
Когда пузырьковый лед достигает границы с океаном, пузырьки лопаются, издавая хлопающий звук, добавила она. О существовании пузырьков воздуха под давлением в ледниковом льду известно давно, но ни одно исследование не изучало влияние пузырьков воздуха на таяние там, где ледники встречаются с океаном, хотя известно, что пузырьки воздуха влияют на смешивание жидкостей в различных процессах, от промышленных до медицинских.
Лабораторные эксперименты, проведенные в рамках этого исследования, показывают, что пузырьки могут объяснить некоторую разницу между наблюдаемыми и прогнозируемыми скоростями таяния ледников приливной воды, сказал Венгроув. В процессе плавления лопающиеся пузырьки и их плавучесть переносят энергию в пограничный слой океана. "
Исследователи узнали, что ледник тает более чем в два раза быстрее, чем ледник без пузырьков.
«Хотя мы можем измерить общую потерю льда в Гренландии за последнее десятилетие и увидеть отступление каждого ледника по спутниковым изображениям, мы по-прежнему полагаемся на модели, чтобы предсказать, насколько быстро тает лед», — сказал Петтит. Модели таяния не учитывают пузырьки воздуха в ледниковом льду. «
В настоящее время данные НАСА показывают, что около 60% повышения уровня моря связано с талой водой ледников и ледниковых щитов, отмечают авторы. «Сообществу гораздо сложнее планировать повышение уровня воды на 10 футов, чем планировать повышение на один фут», — сказал Венгроув. «Эти маленькие пузыри могут сыграть огромную роль в понимании ключевых климатических сценариев в будущее."