ХУДШИЕ СОБЫТИЯ ДЛЯ ГРЕНЛАНДСКОГО ЛЕДЯНОГО ЩИТА ЕЩЁ ВПЕРЕДИ

Оценка прошлых, настоящих и будущих потерь льда у Гренландского ледяного щита показывает, что дальнейшие темпы таяния в XXI веке будут самыми высокими за последние 11700 лет.

Гренландский ледяной щит тает с возрастающей скоростью, причиной чему стало повышение средней температуры воздуха и океана. Таяние ледяного щита повышает глобальный средний уровень моря примерно на 0,7 мм в год, однако в новых моделях развития предполагается, что уже к 2100 году эти темпы составят от 2 до 7 мм в год. Стоит учитывать, что эти темпы никогда не оценивались в контексте естественной изменчивости ледяного покрова. Новое исследование восполняет этот пробел — в н?м представлена модель изменения Гренландского ледяного щита в период голоцена (последние 12000 лет), показывающая, что дальнейшее таяние льдов будет увеличивать обороты.

Нынешнее таяние ледяного покрова связано с отступлением выводных ледников (потоков льда), которое происходит из-за повышения температуры океана. Однако ход выводных ледников диктуется геометрией нижележащих подводных каналов, которое у крупных ледников простирается примерно на 100 км вглубь. Следовательно, площадь ледяного покрова, соприкасающегося с океаном, значительно меньше площади, подверженной воздействию атмосферы. Поэтому на протяжении тысячелетий атмосферные условия, такие, как изменение и количества осадков и температуры воздуха, имеют большее значение для распространения льда, чем отступление периферийных ледников.

Чтобы вычислить количество льда, которое образовалось или растаяло в течение голоцена, в предыдущих исследованиях уч?ные обычно основывались на оценке предыдущих температур по стандартизированным соотношениям (?18O) содержания изотопов кислорода 18О и 16О в молекулах воды ледяного ядра. Вода, содержащая изотоп 18О, испаряется медленнее и легче конденсируется, чем вода с изотопами 16О, поэтому их соотношение (?18O) даёт нам информацию о температуре воздуха в момент выпадения снега. Далее для оценки прошлых осадков используется масштабирование между реконструкцией прошлой температуры воздуха и нынешних осадков.

Брайнер и его коллеги придерживаются другого подсчёта. Вместо использования только реконструкции ?18O, они совмещают несколько серий исторических данных о климате, опубликованных в этом году, которые были сделаны путём комбинирования моделей реконструкции ?18O и измерением толщины ледяного покрова по ледяным кромкам. В этой модели вычисляются изменения в осадках в ответ на изменения изменение формы ледяного щита, что обеспечивает более точную реконструкцию, чем использование лишь одного метода.

Чтобы понять ключевые физические процессы, авторы использовали эти наборы данных для моделирования эволюции западно-юго-западной части ледяного щита с довольно высоким пространственным разрешением. Они выбрали эту область по двум причинам: во-первых, уменьшение исследуемой территории снижает вычислительные затраты, во-вторых, эта конкретная часть лежит в основном на суше и легче моделируется, поскольку морские границы добавляют исследованию сложности. Эта область также считается репрезентативной для всего ледника, однако будущая работа должна будет подтвердить это.

Используя созданную модель, Брайнер создал временную линию с периода 11700 лет назад до 2100 года. Заглянув в прошлое, авторы обнаружили, что этот участок ледника отступил на восток примерно между 12000 и 7000 годами назад, после чего изменения были минимальными. На пике таяния ледяной покров сокращался на 6000 гигатонн в столетие. Однако худшие времена ещё впереди: таяние ледяного покрова в XXI веке составит примерно 8800–35900 гигатонн, в зависимости от того, как сильно концентрация парниковых газов в атмосфере вырастет за эти годы. Это поднимет уровень моря примерно на 2–10 см к 2100 году.

Прогнозы будущих потерь льда в Гренландии и Антарктике имеют гигантское общественное значение, поэтому ключевым вопросом является то, насколько точна предложенная авторами модель. Хорошим способом проверки точности является сопоставление с историей, при котором модель проверяется путём ввода данных об известных или недавно оценённых прошлых событиях, чтобы увидеть, насколько выходные данные исследования соответствуют наблюдениям. Авторы показали, что их оценки для голоцена хорошо согласуются с недавно опубликованными геологическими реконструкциями голоценовых ледовых окраинных позиций в WSW Greenland7.

Точное воспроизведение современных потерь в массе ледников остаётся сложной задачей, однако это имеет критическое значение для точного предсказания будущего вклада Гренландии в повышение уровня моря. Модель, которая недооценивает потерю массы сегодня, будет недооценивать потерю массы и в будущем. Хотя Брайнер и его коллеги показали, что их модель может отслеживать положение ледяных полей голоцена, их будущая работа должна продемонстрировать, что эта модель так же точно может воспроизвести современную потерю массы. Фактически любые модели оценки таяния льдов должны проверяться путём соотношения с историческими и современными наблюдениями.

Благодаря работе Брайнера и его коллег мы сейчас стали на шаг ближе к точному и уверенному прогнозированию потерь Гренландского ледяного щита. Однако если уровень парниковых газов не будет существенно сокращён, мы столкнёмся с беспрецедентными потерями льда уже в нашем столетии.

Источник: www.nature.com