Низкочастотное «пение» рассказало о состоянии ледника в Антарктиде

Американские геофизики в течение двух лет с помощью сейсмографов фиксировали колебания крупнейшего в Антарктиде шельфового ледника и обнаружили, что он постоянно «поет» на низких частотах — это «пение» позволяет следить за состоянием поверхностного слоя ледника глубиной несколько метров, в частности, оценивать скорость его таяния и риск разрушения, говорится в статье, опубликованной в Geophysical Research Letters.

Шельфовые ледники, которые окружают континентальную часть Антарктиды, крайне важны для устойчивости антарктического ледового щита в целом — если эти прибрежные ледники разрушатся, скорость таяния всего антарктического льда резко вырастет. Поэтому отслеживать состояние шельфа крайне важно.

Жюльен Шапу (Julien Chaput) из университета Колорадо и его коллеги анализировали данные, собранные с 2014 по 2017 год сетью из 34 широкополосных сейсмостанций, размещенных на шельфовом леднике Росса — самом крупном шельфовом леднике Антарктиды. Главная задача этого проекта — определить, как колебания океанических волн, атмосферные течения и другие факторы влияют на эволюцию ледника и его стабильность. Хотя ледник Росса до сих пор считался относительно стабильным по сравнению с другими ледниками западной Антарктиды, в последнее время баланс между количеством растаявшего и накопившегося льда стал постепенно сдвигаться в сторону от стабильного уровня, что создает угрозу коллапса ледника, как это уже происходило с другими ледниками, например с ледником Ларсен B.

Авторы статьи обнаружили, что под действием ветра ледник постоянно колеблется на низких частотах около 5 герц, причем колебания частоты связаны с двумя факторами: скоростью ветра и температура воздуха. Для анализа этих связей данные сейсмостанций были сопоставлены с метеорологическими параметрами, собранными метеостанцией GIL в центре шельфового ледника.

После этого сопоставления выяснилось, что усиление ветра в начале шторма обычно приводит к понижению частоты звучания, по мере уменьшения скорости ветра, наоборот, к повышению. Конечная фоновая частота иногда превышает пиковые значения начальной, что указывает на сейсмически наблюдаемое изменение поверхности ледника.

Кроме того, удалось зафиксировать изменения, связанные с температурой. Так, например, в январе 2016 года из-за воздействия Эль-Ниньо на леднике резко повысилась температура и началось таяние. На большинстве сейсмостанций, где наблюдалось интенсивное таяние, прослеживается последовательная спектральная эволюция — снижение значений частоты в период таяния. Моделирование показало, что это изменение, соответствующее температурной аномалии, распространяется на глубину. Было проведено моделирование для нескольких станций центрального ледника в рамках границ таяния, которое показало 35-40% падения сейсмической скорости на глубину до нескольких метров.

Ученые отмечают, что постоянное наблюдение за сейсмическим «пением» ледника позволит в режиме реального времени отслеживать формирование новых трещин, озер растаявшей воды в толще ледника и других процессов, которые потенциально могут привести к его коллапсу.

Ранее ученые представили самую детальную карту Антарктиды, она была составлена из нескольких сотен тысяч спутниковых снимков, каждый из которых сопоставлялся с радарными измерениями. В результате погрешность измерения высоты в большинстве областей материка на этой карте составила менее 1 метра.

Екатерина Корнилова

Источник: nplus1.ru