Защо Антарктика е спяща заплаха за покачване на морското равнище? (СНИМКИ)

Някога учените смятаха, че ледената покривка на Източна Антарктика, която съдържа достатъчно вода, за да повиши морското равнище с 52 метра (170 фута), е стабилна. Но сега ледените слоеве там започват да се топят.

Ян Лизер тъкмо бил започнал да преглежда десетките сателитни изображения, които преглежда всеки ден, когато осъзнава, че нещо липсва. Като глациолог в Института за морски и антарктически изследвания към Университета на Тасмания, той познава формата на всеки леден шелф, стърчащ от брега на Източна Антарктика. Но на 17 март 2022 г. вижда празнина там, където по-голямата част от ледения шелф на ледника Конгер се е отчупила и вече като айсберг, с размерите на Виена, плава и се отдалечава от брега.

Лизер бил зашеметен. Той държал под око Конгер, откакто последните няколко парчета от съседния леден шелф Глензер се били разпаднали преди 10 дни, но не очаквал да го види да се разпада толкова бързо. „Внезапно останалата част от сухоземния припарен лед се срути и леденият шелф се премести на север и се обърна на 90 градуса. Две характеристики, които наблюдавахме от години, вече не бяха там“, казва той. „През петнайсете години, в които я разглеждам, не съм очаквал да видя това в Източна Антарктида.“

Ледниците текат към океана, а шелфовият лед е частта, която плува по водата, триейки се в острови, подводни хребети или други ледници. Ледените рафтове често се наричат ​​„безопасната лента“ на Антарктика. Когато се разпаднат, ледниците зад тях могат да започнат да текат по-бързо в морето, допринасяйки за покачването на морското равнище. Ледникът Конгер е сравнително малък и бавен, но бързото изчезване на неговата защитна лента въпреки това разтревожва учените.

Това беше първият регистриран леден шелф, който се срути в Източна Антарктида, огромният замръзнал купол, отделен от по-пропътуваната Западна Антарктида от криволичещите пясъчни хребети на Трансантарктическите планини. Макар че топящият се западен антарктически лед може вече да е достигнал повратна точка, учените отдавна са смятали, че източният му двойник, най-студеното място на Земята, е устойчив на глобалното затопляне. През 2012 г. дори беше установено, че ледената покривка на Източна Антарктика набира маса като цяло.

Но нови изследвания разкриват пукнатини в ледената броня на Източна Антарктика. Някои ледници в това, което един изследовател нарича „дома на виелицата“, се топят и са изложени на риск от внезапно срутване.
Дори малки промени в ледената покривка на Източна Антарктика, която съдържа четири пети от световния лед, могат да имат колосално въздействие. Това може да доведе до приблизително 52 м (170 фута) потенциално покачване на морското ниво, в сравнение с 3-4 м (10-13 фута) в Западната Антарктика.

Експертите се опасяват, че може да започне да повишава морското равнище още през този век. „Това е голяма мечка, която не искате да мушкате“, казва глациологът от Университета на Минесота Питър Неф, който ръководи проект за пробиване на ледено ядро, което е на 1,5 милиона години в Източна Антарктида. „Когато видите неща, които ви дават усещането, че може да подценявате случващото се в Източна Антарктика, това ви кара да спрете и със сигурност мотивира по-нататъшни изследвания.“

Антарктическа гореща вълна

Обикновено ледниците се движат с ледникова скорост. Бързото срутване на ледения шелф на Конгер дойде след някои от най-драматично топлите времена, наблюдавани някога в Антарктика. За първи път от началото на сателитното наблюдение през 1979 г., площта на морския лед около Антарктида падна под 2 милиона квадратни километра (770 000 квадратни мили). По-малко морски лед означава повече вълни, удрящи ледените шелфове пред ледниците. Масивни полета от морски лед край Земята на Адели, Земята на Уилкс и Земята на принцеса Елизабет в Източна Антарктида напълно изчезнаха.

Липсата на лед стресна учените. За разлика от Арктика, морският лед в Антарктика леко се е увеличил през периода, през който сателитите са успели да го наблюдават, и някои предполагат, че циркумполярните ветрове и океанските течения го изолират от глобалното затопляне. Проучване по-късно приписа ниското ниво на морския лед през 2022 г. на нагряването на океана, както и на интензивните ветрове, предизвикани от Ла Ниня и други метеорологични феномени.

Тогава през март, когато краткото австралийско лято вече беше намаляло, гореща вълна донесе умопомрачителни температури в Източна Антарктида. Екстремна атмосферна река от водна пара се прониза в сърцето на континента, последвана от „топлинен купол“ под високо налягане, който не позволи тази топлина да се разпръсне. В средата на ледената покривка руската станция Восток, която някога е регистрирала най-ниската температура, наблюдавана някога на Земята (-89,2C/-128,6F) в средата на зимата, се радваше на сравнително меки есенни температури от -17,7C (-0,1F).

В купол С, източния връх на наклонената ледена покривка, европейски изследователи от базата Конкордия си направиха снимка по бански костюми под издути палми. Температурата от -10,1C (-13,8F) на 18 март беше с 38,5C (69,3F) по-висока от средната, най-голямото повишение над нормалното, наблюдавано от която и да е метеорологична станция в историята. Антарктическите експерти описаха горещата вълна като „невъзможна“, дори „немислима“.

Въпреки че топлината може да е допринесла за срутването на ледения шелф на Конгер, Лийзър смята, че значителното подуване от две близки бури вероятно е нанесло фаталния удар. Но безпокойството, че Антарктика може да навлезе в несигурна нова ера, само нараства. Тази година морският лед около континента падна до ново рекордно ниско ниво. На 13 февруари 2023 г. морският лед се сви до само 1,91 милиона квадратни километра (737 000 квадратни мили). „Ще се обърне ли? Преминахме ли повратна точка? Това е въпросът за милиони долари“, казва Лизер.

„Проклето място“

Векове наред отдалечеността и студът на Източна Антарктида запазват нейната самота. Въпреки че това е първата част от континента, открита от руска експедиция през 1820 г., опитите за достигане до Южния полюс използват далеч по-краткия маршрут през Западна Антарктида.

През 1911-14 г. австралийската антарктическа експедиция най-накрая проучи 4000 км (2480 мили) от континенталната част на Източна Антарктика, давайки ни не само научни открития като първия метеорит на Антарктида, но и една от най-великите истории за оцеляване в полярните полета. Член на една от изследователските групи изчезва в дълбока пукнатина с по-голямата част от храната и оборудването, оставяйки двамата си спътници да изядат кучетата си едно по едно, докато се опитвали да стигнат до хижата на експедицията, намираща се на 500 км (310 мили). Само един от двамата, Дъглас Моусън, оцелява. „Бяхме открили една проклета страна“, пише Моусън. „Бяхме открили дома на виелицата.“

По време на Студената война били създадени изследователски бази като станцията на Южния полюс Амундсен-Скот и краткотрайната съветска станция на полюса на недостъпността. Въпреки това в началото на 21-ви век голяма част от скалната основа под ледената покривка все още дори не е била изследвана.

За да запълни това последно празно място на картата на земната повърхност, глациологът Мартин Сигерт и колегите му организират проектите Icecap и Icecap 2, стартиращи през 2008 г., за да прелетят повече от 150 000 кв. км (58 000 квадратни мили) територия на Източна Антарктика в модифициран Ски самолети DC-3 от времето на Втората световна война. Тъй като компютърните модели станали по-прецизни, учените трябвало да знаят контурите на скалната основа, за да предскажат потока на ледниците – и по този начин повишаването на морското равнище – при различни сценарии на затопляне.

„Ако възнамерявате да приложите наистина сложен модел върху топография, която е просто плоска, защото нямате данни, това е безсмислено“, казва Зигерт. Ледът на Антарктида се топи не отгоре, а отдолу. Тъй като сравнително топлата океанска вода изяжда наклонената долна страна на ледения шелф, линията на земята, където се среща с морското дъно, се отдръпва. Този процес трябва да спре на брега – освен ако дъното на ледника там не е под морското равнище. Проникващите в лед радари на самолетите Icecap помагат за откриването на „слабо дъно“ под най-големия ледник Тотен в Източна Антарктида, който може да причини почти толкова потенциално повишаване на морското равнище, колкото цяла Западна Антарктика.

Басейнът на Аврора, гигантска купа от лед, захранваща ледника Тотен, беше много по-дълбок и по-широк от очакваното и беше свързан с брега чрез канали, разположени под морското равнище. Ако заземителната линия на Тотен се оттегли през тези канали, океанската вода може в крайна сметка да започне да тече надолу в басейна и да даде тласък на бързото топене. Това се е случвало няколко пъти там в далечното минало, сочат изследвания. Сега заземителната линия на Тотен се оттегля, докато леденият шелф се топи.

През лятото на 2015 г. отвор в морския лед позволи на учените от австралийския ледоразбивач Aurora Australis да достигнат за първи път до извисяващата се бяла повърхност на шелфовия лед Тотен. Спускайки набор от бутилки за вземане на проби в океана там, те откриха, че 220 000 кубични метра (7,8 милиона кубически фута) в секунда относително топла вода тече към основата на ледения шелф през километър дълбоко корито, топейки до 80 милиарда тона лед всяка година. Увеличаването на валежите във вътрешността, където снегът се превръща в лед, може да компенсира тази загуба – но не винаги. Ако още 4,2% от ледения шелф на Тотен се стопи, той може да се срути и да позволи на ледника зад него да нахлуе в океана, установява едно проучване. „Ние изобщо не отстъпваме, че Източна Антарктика може да започне да изтича в океана през този век“, казва Зигерт.

Голямата изненада

За да измерят колко топла вода достига до Тотен през цялата година, австралийските учени започват да използват 360 жълти робота с форма на торпедо, наречени Арго, плаващи в океана. Те трябва презимуват под морския лед. Но когато морският лед се разпада през 2020 г., се оказва, че една част от леда се е пренесла на 700 км (430 мили) по крайбрежието до ледения език Денман. Това е мястото, където ледникът Денман се разбива през ледения шелф на Шекълтън, за да достигне морето в това, което един член на австралийската антарктическа експедиция описва като „каскади от натрошен лед, толкова счупен, че се откроява [като] голям бял белег върху ледената шапка „.

Местоположението на поплавъка било чист късмет, тъй като учените нямали почти никаква информация за океана близо до Денман, освен няколко показания през 2011 г. от сензор, прикрепен към широко разпространения морски слон по онова време. „Това беше голяма изненада“, казва Лаура Хераиз, океанограф в Организацията за научни и индустриални изследвания на Британската общност в Тасмания. „Много се развълнувах. Отидох и изтеглих всички данни от поплавъка.“

Публикувани в края на миналата година, данните разкриват дори повече загриженост за преноса на топлина тук, отколкото в Тотен. В продължение на четири месеца поплавъкът установи, че огромно количество топла вода тече в дълбоко корито под ледения език на Денман, достатъчно, за да разтопи 70,8 милиарда тона лед годишно. Това предложи възможно обяснение защо заземителната линия, където ледът се среща с морското дъно, се е отдръпнала с повече от 5 км (3,1 мили) през предходните две десетилетия. Отстъплението вероятно ще продължи, тъй като променящите се модели на вятъра около Антарктида довеждат топла вода от дълбокия океан по-близо до континента.

Най-тревожна е формата на земята под ледника Денман. По-подробна карта на основата на Антарктида през 2019 г. открива, че тече над каньон, който се спуска на 3,5 км (2,1 мили) под морското равнище, най-дълбоката точка на континенталната част на Земята. Освен това този каньон стига чак до брега и за разлика от Тотен, Денман вече е започнал да се оттегля в него. Тъй като ледникът се оттегля назад по склона, все повече и повече от леда му ще бъде изложен на морска вода. Това може да доведе до бързо и необратимо отстъпление, опасяват се изследователите.

Ако целият Денман се стопи, това ще повиши глобалното морско ниво с 1,5 м (4,9 фута). Това би оставило ниско разположени страни като Бангладеш предимно под вода и би изместило стотици милиони хора. Колко скоро може да се случи? Трудно е да се каже, без да се знае, например, каква част от топлата вода, течаща под ледения език, стига чак до линията на заземяване.“По-голямата част от несигурността, относно това колко и колко бързо ще се повишат бъдещите морски нива, идва от това как ледената покривка на Източна Антарктика ще се държи при затоплящ се климат“, казва Борегеро.

„Спящият гигант“

Необходими са допълнителни изследвания, за да се отговори на този въпрос. Океанските корита са от ключово значение, тъй като те могат да позволят на топлата, плътна, дълбока вода около Антарктида да потече върху континенталния шелф и да разтопи ледените рафтове. Но само около 20% от океанското дъно в Източна Антарктика е картографирано. Пътешествие на Geoscience Australia до нос Дарнли в момента картографира участъци от дъното с многолъчев ехолот.

Експедицията също така взема проби от вода и седименти, за да наблюдава промените в производството на дънна вода на Антарктида. Това е студената, солена вода, която потъва и задвижва „великия океански конвейер“, който носи изключително важната топлина на места като Европа. Сладката вода от топенето на ледниците може да сложи спирачка на този конвейер. „Искаме да разберем в миналото забавяло ли се е производството на дълбоки води, когато е било малко по-топло“, казва морският геоучен Аликс Поуст по сателитен телефон от борда на пътуването на Geoscience Australia.

През 2023-24 г. германският ледоразбивач Polarstern ще вземе проби от водата и седимента близо до ледените рафтове Amery и Shackleton и ледения език Денман, а през 2025 г. австралийският ледоразбивач Nuyina също ще отиде до Денман
. Австралийският антарктически отдел също създаде лагер от колиби и палатки в брулените от вятъра Бънгер Хилс, така че учените да могат да пробиват ледени ядки, да събират седименти и да създадат автономни станции за наблюдение в ледника Денман.

Изследователски усилия като тези отразяват нарастващото осъзнаване, че Източна Антарктида може да започне да влияе на морското равнище и климатичната система в рамките на десетилетия, а не след векове. Това твърди изследователят от Тексаския университет в Остин – Шуай Ян, който миналата година откри езеро на 3,2 км (2 мили) под леда. Това езеро може да съдържа седиментен запис за образуването на ледената покривка.

„Това е спящ гигант“, казва той, „и ако продължим да се спускаме по начина, по който вървим сега, страхувам се, че може да се събуди някой ден.“

Превод и редакция: Венета Николова