Подводный робот обнаружил новую схему циркуляции на шельфовом леднике Антарктики — Дроноагрегатор

Подводный робот обнаружил новую схему циркуляции на шельфовом леднике Антарктики

Подводный робот обнаружил новую схему циркуляции на шельфовом леднике Антарктики
Фотография Icefin подо льдом в проливе Мак-Мердо в Антарктиде, сделанная дайвером-ученым Робом Роббинсом. 

Трещины не просто разломы во льду, они играют важную роль в циркуляции морской воды под шельфовыми ледниками Антарктики, потенциально влияя на их стабильность, говорится в исследовании Корнельского университета, основанном на первом в своем роде исследовании с помощью подводного робота.

Поднявшись с помощью дистанционно управляемого робота Icefin вверх и вниз по трещине у подножия шельфового ледника Росс, были проведены первые 3D-измерения условий океана вблизи того места, где он встречается с береговой линией, критической точки, известной как зона заземления.

Роботизированное исследование выявило новую схему циркуляции — струи, направляющие воду вбок через трещину — в дополнение к поднимающимся и опускающимся течениям, а также разнообразные ледяные образования, сформированные в результате изменения потоков и температур. Эти детали улучшат моделирование скорости таяния и замерзания шельфового ледника в зонах заземления, где существует мало прямых наблюдений, а также их потенциального вклада в глобальное повышение уровня моря.

«Трещины перемещают воду вдоль береговой линии шельфового ледника в размерах, которые ранее были неизвестны и не предсказывали модели», — сказал Питер Уошэм, полярный океанограф и ученый-исследователь из Корнелльского университета. «Океан использует эти возможности, и с их помощью можно вентилировать полость шельфового ледника».

Уошэм — ведущий автор книги «Прямые наблюдения за таянием, замерзанием и циркуляцией океана в базальной трещине шельфового ледника», опубликованной в журнале Science Advances .

В конце 2019 года ученые запустили аппарат Icefin длиной примерно 12 футов и диаметром менее 10 дюймов на тросе в скважину длиной 1900 футов, пробуренную с горячей водой, недалеко от места, где самый большой шельфовый ледник Антарктиды встречается с ледяным потоком Камб . Такие так называемые зоны заземления являются ключом к контролю баланса ледяных щитов и являются местами, где изменение условий океана может иметь наибольшее влияние.

Во время последнего из трех погружений команды Мэтью Мейстер, старший инженер-исследователь, загнал Icefin в одну из пяти трещин, обнаруженных возле скважины. Оснащенный двигателями, камерами, гидролокатором и датчиками для измерения температуры, давления и солености воды , аппарат поднялся почти на 150 футов вверх по одному склону и спустился по другому.

Исследование детализировало изменение структуры льда по мере сужения трещины: зубчатые углубления уступали место вертикальным ручьям, затем морскому льду зеленого оттенка и сталактитам. Таяние у основания трещины и отторжение соли от замерзания вблизи ее вершины перемещали воду вверх и вниз вокруг горизонтальной струи, вызывая неравномерное таяние и замерзание с двух сторон, с более интенсивным таянием вдоль нижней стенки, расположенной ниже по течению.

Подводный робот обнаружил новую схему циркуляции на шельфовом леднике Антарктики
Фотография Icefin на поверхности шельфового ледника после завершения заключительного погружения полевого сезона 2019 года на шельфовом леднике Росса. Во время этого погружения команда исследовала трещину, о которой говорится в этой статье.

«Каждая особенность показывает различный тип циркуляции или связь температуры океана с замерзанием», — сказал Уошэм. «Было удивительно видеть так много разных особенностей внутри трещины, так много изменений в циркуляции».

Исследователи заявили, что полученные результаты подчеркивают потенциал трещин в переносе изменяющихся условий океана – более теплых или холодных – через наиболее уязвимый регион шельфового ледника.

«Если вода нагревается или остывает, она может довольно энергично перемещаться в задней части шельфового ледника, и трещины являются одним из способов, с помощью которых это происходит», — сказал Уошэм. «Когда дело доходит до прогнозирования повышения уровня моря, это важно учитывать в моделях».