Ледники Земли — это живые системы, которые постоянно находятся в движении, ускоряясь и замедляясь в течение года. Десятилетиями ученые фиксировали эти сезонные изменения, но обычно на примере отдельных ледников или регионов. Теперь гляциологи Чад Грин и Алекс Гарднер впервые построили глобальную картину этого явления, проанализировав данные оптических и радарных спутников с 2014 по 2022 год. Результаты опубликованы в журнале Science.
Спутники показали сезонные колебания скорости движения ледников Земли
Гляциологи из Лаборатории реактивного движения NASA проанализировали миллионы спутниковых снимков за восемь лет и впервые составили глобальную карту сезонных изменений скорости движения ледников. Исследование показало, что более 200 тысяч ледников планеты демонстрируют различные паттерны сезонного ускорения и замедления, которые могут служить индикатором их уязвимости к изменению климата.
Ледник Маласпина в юго-восточной Аляске. NASA
Механизм сезонного ускорения связан с гидравлическими процессами в основании ледника. Весной первые порции талой воды проникают через трещины к ложу ледника, где образуются небольшие каналы. Ограниченная пропускная способность этих каналов приводит к повышению гидравлического давления, которое буквально приподнимает ледник над подстилающей поверхностью и снижает трение. По мере продолжения таяния каналы расширяются и углубляются, что снижает давление и восстанавливает сцепление со дном, замедляя движение к осени.
Скорость ледника измеряется путем отслеживания движения глубоких трещин (кревасов) и поверхностных обломков на последовательных спутниковых снимках. Эти узоры служат уникальными ледниковыми «отпечатками пальцев», которые анализируются с помощью алгоритма, разработанного в рамках проекта ITS LIVE.
Ледник Балторо в горном массиве Каракорум в Пакистане, темные рукава означают высокую скорость движения.
«Ледники — это реки льда, текущие с гор к морю. Когда теплый воздух растапливает верхнюю поверхность ледника, вся эта талая вода может пробраться к основанию льда и действовать как смазка, заставляя ледник ускоряться», — объясняет Грин.
Как колеблются ледники
Наиболее сильные сезонные ускорения наблюдаются в высоких северных широтах. На Аляске ледники движутся быстрее всего весной, тогда как в арктических регионах Европы и России они обычно достигают максимальной скорости летом или ранней осенью.
Ледник Маласпина в юго-восточной Аляске, темные рукава означают высокую скорость движения.
Огромный ледник Маласпина в юго-восточной Аляске начинает ускоряться ранней весной, когда первая талая вода стекает через трещины ко дну. В этот момент каналы в основании еще малы, поэтому вода создает давление и уменьшает трение, позволяя льду легче скользить. К концу лета каналы расширяются, давление падает, и ледник замедляется.
Связь между сезонными колебаниями и долгосрочными изменениями ледников позволяет использовать весенне-летние ускорения как показатель их устойчивости к потеплению.