Ледник с „подово” отопление

„Подгряване“ от магмата се оказало главната причина за топенето на ледовете в Западна Антарктида, изясниха учените.

Западната част на Антарктида се топи с рекордна скорост не само поради ръста на средногодишните температури и измененията на климата, но и заради това, че нейните ледове активно се подгряват от течната магма, чиито резервоари се намират много близо до основата на ледения щит.

До този извод са стигнали геолози от Тексаския университет в Остин (САЩ). Резултатите от техните наблюдения на състоянието на недрата на Антарктида са публикувани в сп. Proceedings of the National Academy of Sciences.

Всяка година ледниците на Антарктида и Антарктика „слабеят“ с три хиляди кубически километра лед, а в последното десетилетие ледената им покривка е започнала да намалява по-бързо.

Преди климатолозите смятаха, че това се случва поради ускореното откъсване на айсберги от ледената шапка на Антарктида, но наскоро учените от Тексас изяснили, че голяма част от загубата се дължи на топлите течения, които топят подводната част на ледената ѝ покривка.

И все пак това не е достатъчно, за да обясни мащабите на топенето на южната полярна шапка на Земята, на която се падат около половината от общия обем световни загуби на лед.

Откритието на първия активен подледен вулкан в западната част на Антарктида накарало учените да говорят за това, че причината на рекордното топене може да е подгряването на ледниците от изригването на такива вулкани и топлината, излизаща от резервоарите течна магма в повърхностните слоеве на земната кора.

Карта на подледните реки и протоци в Антарктида, получена със самолетни радари.
© Schroeder et al

Дъстин Шрьодер и колегите му доказали, че това наистина се случва, и определили „приноса“ на подземните процеси в топенето на южната полярна шапка. Те изучили данните, събрани при радарно сканиране на ледника Туейтс, разположен в централната част на Западна Антарктида. През май този леден масив станал предмет на вниманието на учените, след като НАСА обявила за нестабилността и неминуемото разрушаване на Туейтс в близките години.

Съвременните лазерни и радиорадари позволяват да се разбере много за структурата на ледника – да се измерят дебелината, плътността му и скоростта на „топене“ на ледника откъм океана, както и да се оцени скоростта на теченията, обемът и посоката на разтопената вода в неговото подножие.

И все пак учените много внимателно използват тези данни за оценка на други свойства на антарктическите ледници, тъй като за интерпретиране на информацията от радарите е необходимо да се знае с точност структурата на ледовете, което е невъзможно в случая с нестабилния ледник Туейтс.

Екипът на Шрьодер забелязал, че „рисунъкът“ на подледните течения не зависел от устройството на ледника, а изключително от един параметър – температурата в подножието на ледовете и количеството топлина, което се отделяло от недрата на Земята на един квадратен метър повърхност.

Ръководейки се от тази идея, авторите на статията създали компютърен алгоритъм, позволяващ им да превърнат модела от подледните „реки“ и канали в ледника Туейтс и неговите съседи в топлинна карта на Западна Антарктида.

Температурна карта на ледника Туейтс, подготвена от авторите на статията.
© Schroeder et al

Топлинната картина, получена от Шрьодер и сие, се оказала изключително странна. Тя приличала на мозайка от много топли и крайно студени участъци, което противоречи на общоприетата представа, че долната част на ледника се подгрява от топлината на Земята еднакво.

Почвата и планинските породи на Антарктида отделят огромно количество топлина – около 114 миливата топлина на всеки квадратен метър ледник средно и над 200 миливата в най-горещите точки, което е четири пъти повече от типичните стойности за всички останали континенти на Земята.

Това е възможно само в случай че ледникът се нагрява от магмата в подповърхностните слоеве на земната кора или от честите изригвания на подледните вулкани. Толкова висок топлинен поток позволява да се говори, че подземното „подгряване“ е главна причина за бързото топене и разрушаване на ледниците в Западна Антарктида.

Както подчертават геолозите, тяхната оценка на мощността на подземната „печка“ е изключително консервативна – реалният поток топлина, излизащ от вулканите и магмата, може да бъде в пъти по-висок, отколкото показват изчисленията на Шрьодер.

Допълнителен принос в топенето на ледниците може да внася и системата на подледните реки и канали, помагаща да се разпределя подземната топлина по цялата долна част на ледника.

„Комбинацията между подземната „печка“, чиято мощност постоянно се мени, и системите на подледни реки създава нови заплахи за стабилността на ледника Туейтс и други ледени масиви в западната част на Антарктида, за съществуването на които дори не подозираме“, предупреждават учените в заключителната част на изследването си.