Недавние исследования с использованием компьютерного моделирования для изучения того, как таяние льда в Антарктиде может повлиять на Мировой океан, в основном сосредоточены на таких аспектах, как геометрия ледяного покрова, разломы и поверхностное таяние, которые потенциально могут вызвать или ускорить потерю массы ледяного покрова.
Исследовательская группа из Стэнфордского университета выявила и описала дополнительный процесс, который может оказать столь же сильное влияние на будущее антарктических ледяных покровов: оттаивание дна на границе суши и многокилометровой толщины ледяного покрова над ней - явление, известное как базальное оттаивание.
Используя численные модели ледниковых покровов, исследователи проверили, может ли начало базального оттаивания привести к значительной потере льда в течение 100-летнего периода, и обнаружили, что начало оттаивания может привести к потере массы в тех областях ледникового покрова, которые обычно не связаны с нестабильностью и повышением уровня моря в столь короткие сроки.
"В масштабах всего континента практически не проводилось работ по изучению начала оттепели - перехода от замороженного льда к льду с температурой таяния, когда небольшое количество воды у основания может вызвать скольжение льда", - говорит ведущий автор исследования Элиза Доусон, докторант кафедры геофизики в Стэнфорде. "Нам было интересно узнать, насколько сильное влияние может оказать оттаивание и какие регионы ледяного щита потенциально наиболее восприимчивы"
Вместе со своими коллегами Доусон смоделировала изменения температуры у основания Антарктиды в соответствии со сдвигами в трении, вызванными скольжением ледяного щита по земле под ним. Моделирование показало, что в Восточной Антарктиде - области, которая считается относительно стабильной по сравнению с Западной Антарктидой - регионы Эндерби-Кемп и Земля Георга V будут наиболее чувствительны к оттаиванию основания. Если оттаивание произойдет, эти районы могут стать ведущими факторами повышения уровня моря, сравнимыми с быстро развивающимся и крайне нестабильным ледником Твейтса в Западной Антарктиде.
"Все сообщество сейчас сосредоточено на леднике Твейтса", - сказал старший автор исследования Дастин Шредер, доцент кафедры геофизики и электротехники в Стэнфорде. "Но некоторые из регионов, которые обычно подозреваются в больших и значительных изменениях, не являются самыми провокационными и значительными областями в этом исследовании"
Хотя ученые пока не знают, какие силы в наибольшей степени способны вызвать базальное оттаивание в потенциально восприимчивых регионах, выявленных в данном исследовании, одним из возможных факторов может быть изменение океанических условий.
"Теплая океаническая вода не обязательно достигает этих регионов Восточной Антарктиды, как это происходит в некоторых районах Западной Антарктиды, но она находится рядом, поэтому есть вероятность, что ситуация может измениться", - пояснил профессор Шредер. "Если учесть недавнюю теоретическую работу, показывающую, что тепловые процессы на дне могут быть легко активированы - даже спонтанно - это заставляет думать, что в ближайшем будущем оттаивание дна ледяного покрова может быть гораздо проще, чем мы думали"
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.