Команда геофизиков из Колумбийского университета провела исследование, объединившее прямые измерения с компьютерным моделированием. Ученые установили, что вопреки глобальному тренду на повышение уровня Мирового океана, береговая линия Гренландии в текущем столетии будет расширяться, а море — отступать.
Почему Земля ведет себя как пружина?Этот феномен называется постледниковым изостатическим отскоком. Если положить тяжелый камень на мягкую губку: она сжимается. Если камень убрать, губка начнет медленно восстанавливать форму. Земная кора ведет себя схожим образом, но в масштабах тысячелетий. Огромная масса льда продавливает вязкую мантию под корой. Когда лед тает, давление исчезает, и мантия начинает медленно перетекать обратно, выталкивая сушу вверх. Этот процесс настолько продолжителен, что части Скандинавии и Канады все еще продолжают подниматься после окончания последнего ледникового периода, произошедшего тысячи лет назад.
В то время как большая часть планеты страдает от теплового расширения воды и таяния ледников, Гренландия представляет собой уникальный случай. Остров покрыт ледяным щитом толщиной более полутора километров, который занимает около 80 процентов его территории. Сейчас этот лед исчезает со скоростью около 200 миллиардов тонн в год. Этот колоссальный вес буквально придавливал земную кору, но по мере таяния ледников нагрузка исчезает, и суша начинает стремительно подниматься вверх.
Согласно новому исследованию, при ограничении выбросов парниковых газов к концу 21 века уровень моря у берегов острова упадет на 0,9 метра. Если же выбросы не сократятся, Гренландия «вырастет» из океана на целых 2,5 метра. Работа опубликована в журнале Nature Communications.
Гравитация и последствия
Помимо механического поднятия коры, в процессе задействована гравитация, которая работает на Гренландии иначе, чем в других частях света. «Когда ледяной щит очень велик, он обладает огромной массой. В результате поверхность моря притягивается к ледяному щиту», — объясняет соавтор работы Лорен Льюрайт.
Прогнозы общего относительного изменения уровня моря показывают, что уровень моря вокруг Гренландии понизится как при низком (RCP 2.6), так и при высоком (RCP 8.5) сценарии выбросов.
Когда лед тает и щит теряет массу, его способность притягивать к себе воду ослабевает. В результате поверхность океана физически «отходит» от берегов острова, что дополнительно ускоряет падение уровня моря.
Исследователи из США, Великобритании и Канады предупреждают, что такие изменения радикально трансформируют жизнь местного населения. Отступление воды создаст серьезные проблемы для прибрежной инфраструктуры, портов и рыболовства, которое является основой продовольственной безопасности и экономики Гренландии. Старые причалы могут оказаться далеко от воды, а навигационные карты потребуют полного пересмотра.
Около 90% айсберга всегда находится под водой, над поверхностью которой возвышается лишь 1/10 его часть. Высота надводной части некоторых айсбергов может достигать 35 метров.
Отколовшийся айсберг обнажил регион, который никогда ранее не видели глаза человека, открыв живую, процветающую экосистему.
Большая губка, скопление анемонов и другие формы жизни видны на глубине почти 230 метров в районе морского дна, который совсем недавно был покрыт шельфовым ледником Георга VI в Антарктиде. Губки растут очень медленно, иногда менее двух сантиметров в год, поэтому размер этого образца предполагает, что это сообщество развивалось в течение десятилетий, возможно, даже сотен лет.ROV SuBastian/Институт океана имени Шмидта
В леденящей душу научно-фантастической повести Г. Ф. Лавкрафта «Хребты безумия» группа исследователей обнаруживает руины древней инопланетной цивилизации во время экспедиции в Антарктиду. Теперь же реальная команда учёных изучила, что скрывается под плавучими льдами этого замерзшего континента, и их открытия поистине неземные.Учёные на борту исследовательского судна Falkor (too) из Института океанологии Шмидта отправились в Антарктиду, чтобы изучить морское дно, местных обитателей и влияние изменения климата на антарктические льды и связанные с ними экосистемы. Однако их планы нарушились, когда 13 января от шельфового ледника в море Беллинсгаузена откололся айсберг размером с Чикаго.
Это событие представило уникальную возможность, которую нельзя было упустить: исследовать морское дно там, где раньше находился айсберг — как если бы перевернули камень или бревно в лесу, чтобы увидеть, какие существа прячутся под ним.«Было ощущение, будто мы отправляемся в абсолютную неизвестность», — говорит Саша Монтелли, со-руководитель экспедиции из Университетского колледжа Лондона. — «Мы предполагали, что найдём там какую-то жизнь, но было по-настоящему удивительно увидеть, насколько активно она процветала в такой враждебной среде. И это не просто выживание — очевидно, жизнь поддерживалась там очень долгое время».
Ледовый фронт, оставшийся после откола айсберга в море Беллинсгаузена. (Фото: Алекс Ингл / Институт океанологии Шмидта)
Исследователи опустили в глубины подводного робота SuBastian и обнаружили экосистему, наполненную актиниями, похожими на «Трафаловые деревья» доктора Сьюза, а также морскими пауками, белокровными рыбами и осьминогами. Некоторые из этих существ — новые для науки виды, и многие, возможно, встречаются только вблизи Антарктиды.Но дело не только в удалённости континента. Антарктида была изолирована миллионы лет благодаря Антарктическому циркумполярному течению, которое окружает её, словно ров вокруг замка.
Осьминог на глубине 1150 метров в море Беллинсгаузена. (Фото: подводный аппарат SuBastian / Институт океанологии Шмидта)
Одинокий гидроид на глубине 360 метров (Фото: ROV SuBastian / Институт океанологии Шмидта)
Открытие антарктических глубин:
Ученые обнаружили неизвестные виды: "Поскольку глубоководная биодоступность моря Беллинсгаузена изучена слабо, мы ожидаем множество новых видов от этой экспедиции. И, фактически, некоторые уже подтверждены — включая моллюсков, многощетинковых червей, ракообразных и даже рыб", — говорит Патрисия Эскете, со-руководитель экспедиции из Центра экологических и морских исследований Университета Авейру (Португалия).
Исследователи также обнаружили гигантские вазообразные губки, размер которых указывает на их почтенный возраст. "Судя по размерам этих организмов, наблюдаемые нами сообщества существуют здесь десятилетиями, а возможно, и сотни лет", — отметила Эскете в недавнем пресс-релизе.Эти находки резко контрастируют с предыдущими исследованиями подледных экосистем, проводившимися либо через скважины во льду, либо спустя годы после откола айсбергов. "Те исследования указывали на довольно бедные экосистемы с ограниченным числом видов", — поясняет Эскете. "Теперь же мы знаем, что под ледяными шельфами, по крайней мере в первых 15 километрах от кромки" — области, ставшей доступной после недавнего откола айсберга — "существуют разнообразные, хорошо сформировавшиеся экосистемы".
Почему это важно?
Открытие меняет представления о жизни в экстремальных условиях:Подледные сообщества оказались значительно богаче, чем считалосьМногие организмы, вероятно, существуют в полной изоляции миллионы летКлиматические изменения, ускоряющие таяние льдов, могут поставить эти хрупкие экосистемы под угрозу
Хищник антарктических глубин: кальмар охотится на рыбу (Фото: ROV SuBastian / Институт океанологии Шмидта)
Ученые на пороге открытий: новый вид из глубин Антарктики (Фото: Алекс Ингл / Институт океанологии Шмидта)Патрисия Эскете внимательно изучает необычного равноногого рака, поднятого со дна моря Беллинсгаузена — вероятно, представителя ранее неизвестного науке вида. Этот крошечный обитатель глубин может стать ключом к пониманию эволюции жизни в экстремальных условиях.
Хрупкий мир под угрозой: как исчезновение льда повлияет на антарктические глубины?
Открытие процветающей экосистемы под ледяным щитом ставит перед учеными тревожный вопрос: что ждет этих существ теперь, когда их "ледяной потолок" исчез? Многие глубоководные организмы, идеально приспособленные к стабильным условиям под толщей льда, могут оказаться беззащитными перед любыми изменениями среды.Ключевые угрозы:Чувствительность к переменам: Даже незначительные колебания температуры или солености воды могут оказаться фатальнымиПотеря защиты: Ледяной щит служил естественным буфером от внешних воздействийУскоренные изменения: Как отмечает Саша Монтелли, шельфовый ледник за последние 50 лет отступил на 40 км вглубь континента
Глобальный контекст
"Таяние антарктического ледяного щита — важнейший фактор повышения уровня моря во всем мире, — подчеркивает Монтелли. — Наши исследования крайне важны для понимания долгосрочных изменений и прогнозирования будущих сценариев".
Неизвестное будущее
Ученые только начинают осознавать, как быстро может измениться или даже исчезнуть эта хрупкая экосистема, тысячелетиями развивавшаяся в полной изоляции. Каждый новый день без ледяного покрова — испытание для организмов, которые никогда не знали ни солнечного света, ни сильных течений, ни резких перемен.
