Лопающиеся пузырьки воздуха могут играть ключевую роль в таянии ледников
Исследования Университета штата Орегон выявили возможную разгадку того, почему ледники, заканчивающиеся в море, отступают с беспрецедентной скоростью: лопание крошечных пузырьков под давлением в подводном льду.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, показывает, что ледниковый лед, характеризующийся наличием карманов сжатого воздуха, тает гораздо быстрее, чем морской лед без пузырьков или искусственный лед, который обычно используется для исследования скорости таяния на границе океана и льда приливных ледников.
По словам авторов исследования, приливные ледники быстро отступают, что приводит к потере массы льда в Гренландии, на Антарктическом полуострове и в других покрытых ледниками регионах по всему миру.
«Мы уже давно знаем, что ледниковый лед полон пузырьков», — сказала Миган Венгроув, доцент кафедры береговой инженерии Инженерного колледжа ОГУ и руководитель исследования. «Только когда мы начали говорить о физике процесса, мы поняли, что эти пузырьки могут делать гораздо больше, чем просто шуметь под водой, когда тает лед».
Ледниковый лед образуется в результате уплотнения снега. Воздушные карманы между снежинками задерживаются в порах между кристаллами льда, когда лед продвигается из верхнего слоя ледника в глубь него. На кубический сантиметр приходится около 200 пузырьков, что означает, что ледниковый лед состоит примерно на 10% из воздуха.
«Это те же пузыри, которые сохраняют древний воздух, изучаемый в ледяных кернах», — сказала соавтор Эрин Петтит, гляциолог и профессор Колледжа наук о Земле, океане и атмосфере ОГУ. «Крошечные пузырьки могут иметь очень высокое давление — иногда до 20 атмосфер или в 20 раз превышающее нормальное атмосферное давление на уровне моря».
Когда пузырьковый лед достигает границы с океаном, пузырьки лопаются и издают слышимые хлопки.
«О существовании пузырьков под давлением в ледниковом льду известно уже давно, но ни одно исследование не изучало их влияние на таяние там, где ледник встречается с океаном, хотя известно, что пузырьки влияют на смешивание жидкостей в различных процессах, от промышленных до медицинских», — сказала Венгроув.
Лабораторные эксперименты, проведенные в этом исследовании, показывают, что пузырьки могут частично объяснить разницу между наблюдаемыми и прогнозируемыми скоростями таяния ледников приливной воды, сказала она.
«Взрывные взрывы этих пузырей и их плавучесть заряжают энергией пограничный слой океана во время таяния», — сказала Венгроув.
Это имеет огромное значение для того, как таяние льда учитывается в климатических моделях, особенно в тех, которые касаются верхних 40–60 метров океана — исследователи узнали, что ледниковый лед тает более чем в два раза быстрее, чем лед без пузырьков.
«Хотя мы можем измерить общую потерю льда в Гренландии за последнее десятилетие и увидеть отступление каждого ледника на спутниковых изображениях, мы полагаемся на модели для прогнозирования скорости таяния льда», — сказала Петтит. «Модели, используемые в настоящее время для прогнозирования таяния льда на границе ледников с приливной водой, не учитывают пузырьки в ледниковом льду».
По данным НАСА, около 60% повышения уровня моря связано с талой водой ледников и ледяных щитов, отмечают авторы. Более точная характеристика того, как тает лед, приведет к более точным прогнозам того, как быстро отступят ледники, что очень важно.
«Эти маленькие пузырьки могут сыграть огромную роль в понимании критических будущих климатических сценариев», — добавила она.
Обсудим?
Смотрите также:
