Робот AUV SeaBED под морским арктическим льдом
(фото WHOI).
Наиболее подробная и всеохватывающая 3D-карта, составленная благодаря инновационным автономным подводным роботам, показывает, что многие части подводного антарктического льда гораздо толще, чем предполагалось ранее. Причём реальные значения превысили прогнозируемые в три раза.
Данные, полученные в ходе нового исследования, могут помочь заполнить некоторые из самых больших пробелов в имеющихся климатических моделях.
Расширение зимнего антарктического морского льда, которое достигло небывалых рекордных масштабов в 2014 году, является одним из крупнейших геофизических изменений, происходящих на Земле ежегодно.
Погружение AUV SeaBED с исследовательского судна James Clark Ross (фото BAS).
"Лёд увеличивается свою площадь на 4-20 миллионов квадратных километров каждый год, – комментирует Роб Массом (Rob Massom) из Австралийского отдела Антарктики в Хобарте. – И, разумеется, это явление влияет и на поверхность океана, и на энергетический баланс".
Большинство измерений морского льда было проделано с помощью бурения (фото H. Singh/WHOI).
Точные формы зимнего льда (а также механизмы, которые способствуют его небывалому утолщению) долгое время были тайной для науки, что мешало учёным построить реалистичные климатические модели.
Последние данные о толщине морского льда, как правило, получались либо с помощью бурения, либо на основе спутниковых 2D-изображений. Однако такого рода исследования не предоставляли конкретных значений и не давали учёных проследить за общими изменениями объёма морского льда.
Погружение AUV SeaBED (фото P.Bucktrout/BAS).
В ходе нового исследования Гай Уильямс (Guy Williams) из Тасманийского университета и его коллеги использовали роботизированную автономную подводную лодку AUV SeaBED, изготовленную группой Хануманта Сингха (Hanumant Singh) из Вудс-Холского океанографического исследовательского института.
Размеры аппарата составляют всего два метра в длину при весе около 200 килограммов, а двойной корпус придаёт ему повышенную устойчивость.
Ханумант Сингх, разработавший подводного робота (фото WHOI).
Подводная лодка осуществляла серию погружений весной 2010 и 2012 года, чтобы проверить толщину льда в шести локациях, в том числе в морях Беллинсгаузена и Уэдделла на западе континента и возле Земли Уилкса на востоке.
Это позволило составить подробные 3D-карты огромных массивов антарктического морского льда: с помощью гидролокации субмарина получала изображение трёх областей с разных сторон континента. Общая площадь исследованного в результате арктического льда в два раза превысила площадь Великобритании.
"Мы были весьма удивлены тем, что увидели, – комментирует Уильямс. – Лёд оказался существенно толще, чем мы ожидали, и это при том, что исследование не было всеобъемлющим. Однако даже этих данных достаточно, чтобы сделать определённые выводы о зимнем морском льде в Антарктике".
Раньше учёные считали, что лишь 20% зимнего морского льда превышает по толщине один метр. Теперь же учёным стало ясно – 90% льда толще одного метра и 40% — толще трёх метров. Встречались также особо толстые деформационные льды (один пласт льда наезжал на другой).
Данные будут использованы в построении новых климатических моделей, что, возможно, поможет пролить свет на загадочный процесс формирования столь толстого ледяного покрова. По словам Уильямса, само это явление весьма необычно. Антарктика страдает от сильных ветров, которые только усиливаются в результате глобального потепления: 50% площади льда деформировано. Возможно, что именно прибрежные ветры и деформационные процессы способствуют образованию толстого льда.
Учёные уверены, что определение точных факторов формирования льда поможет предсказать, что произойдёт с этим регионом в будущем. Важно понять, как именно меняется Антарктика и как это интегрируется с климатическими и экологическими изменениями.
Научная статья Уильямса и коллег была опубликована в издании Nature Geoscience.
