В течение десяти лет загадочные «плюмы» внутри ледника ставили научное сообщество в тупик. Новое исследование, опубликованное в журнале The Cryosphere, доказывает, что причиной их появления стала термическая конвекция — медленное перемешивание слоев, вызванное разницей температур по вертикали.
Почему лед Гренландии ведет себя подобно мантии Земли
Ученые из университета Бергена раскрыли тайну гигантских спиралевидных структур, скрытых в глубинах гренландского ледникового щита. Исследователи применили математические модели, используемые для изучения дрейфа континентов, и установили, что внутри льда происходят процессы, ранее считавшиеся невозможными для твердых ледяных массивов.
Гренландия. Unsplash
«Кипящий» лед. Основа понимания «кипящего» льда лежит во времени и вязкости. Хотя в нашем повседневном опыте лед — это хрупкое твердое тело, под колоссальным давлением многокилометровой толщи в течение столетий он обретает свойства сверхвязкой жидкости. Физики утверждают, что лед примерно в миллион раз мягче земной мантии, поэтому законы конвекции, управляющие движением тектонических плит, применимы и здесь. Это превращает ледник в динамичную систему, где тепло от земной коры заставляет нижние слои медленно подниматься вверх.
Схема исследования.
Обычно такие процессы связывают с раскаленной мантией Земли, однако физические свойства гренландского льда позволяют ему демонстрировать подобную динамику. Соавтор работы профессор Центра климатических исследований имени Бьеркнеса Андреас Борн отмечает: «Мы привыкли считать лед твердым материалом, поэтому открытие того, что части гренландского ледяного щита фактически подвергаются термической конвекции, напоминая кипящую кастрюлю с пастой, столь же дико, сколь и увлекательно». Это явление стало возможным благодаря тому, что на большой глубине лед оказывается значительно мягче, чем предполагалось ранее.
Будущее ледяного щита
Соответствующие свойства GrIS при рассмотрении конвекции. Значения контуров указаны в правом верхнем углу каждой панели.
Несмотря на сенсационность открытия, эксперты предостерегают от поспешных выводов о немедленном ускорении таяния. Тот факт, что глубокие слои льда могут быть в десять раз мягче стандартных оценок, не означает прямого влияния на скорость повышения уровня Мирового океана.
Новые данные лишь подчеркивают сложность устройства Гренландии и необходимость пересмотра существующих климатических моделей. Понимание внутренних физических процессов позволит точнее прогнозировать изменения береговых линий по всему миру.
Гренландский щит остается уникальным объектом, где древние природные механизмы соседствуют с постоянным населением на его окраинах, и изучение его «скрытой жизни» — основа к готовности человечества к грядущим экологическим переменам.