Волоконно-оптичний датчик дозволив виміряти температуру в надрах льодовика

Дослідники застосували волоконно-оптичний датчик, який опустили у свердловину завглибшки 1043 метри, щоб проаналізувати температурний профіль льодовиків Гренландії. Вони виявили значне, але ізольоване нагрівання на глибині від 208 до 242 метрів та неоднорідну деформацію льоду нижче 889 метрів. Дослідження опубліковане у журналі Science Advances.

Adam Booth and RESPONDER team

Які зміни відбуваються з льодовиковим щитом Гренландії?

Втрати маси льодовикового покриву Гренландії зросли в шість разів з 1980-х років. Наразі він є найбільшим джерелом, що сприяє підняттю глобального рівня моря. Приблизно половина цих втрат маси припадає на поверхневий стік талих вод, тоді як інша половина обумовлена ​​скиданням льоду в океан. Поверхневе танення льоду можна спостерігати за допомогою супутників чи безпосередньо на місцях. Однак динаміку льоду, яка значною мірою контролюється його властивостями та умовами у надрах, спостерігати набагато проблемніше. Це сприяє невизначеності в глобальних прогнозах щодо збільшення рівня моря.

Як дослідники проаналізували динаміку льоду?

Льодовик Якобсгавн є одним з найбільших в Гренландії, його площа становить 34 тисячі квадратних кілометрів. Він швидко відступає внаслідок кліматичних змін. Дослідники застосували волоконно-оптичний датчик, який опустили у сердловину завглибшки 1043 метри. Датчик відбирав зразки через кожні 0,25 метрів, що дозволило проаналізувати профіль температури в свердловині з вертикальною роздільною здатністю на два порядки вище, ніж у попередніх дослідженнях. Таким чином, науковці вивчили термодинаміку голоценового льоду, утвореного у поточний міжльодовиковий період, починаючи від 11,7 тисяч років тому; льоду, утвореного в останній льодовиковий період (раніше, ніж 11,7 тисяч років назад), та льоду перехідного етапу, який розділяє ці два шари.

Про що вони дізналися?

Дослідники виявили, що температура поступово знижується від мінус 1,2 градусів Цельсія на поверхні до мінімуму у мінус 21,1 градусів на глибині 580 метрів. Після цього температура знов починає зростати.

Зафіксовані дослідниками температури. Robert Law et al.

Науковці проаналізували три ділянки профілю льодовика та виявили, що холодний голоценовий лід (на глибині від 0 до 889 метрів) характеризується плавними температурними перепадами, його деформація низька та рівномірна. Холодний лід, що сформувався раніше голоцену (на глибині від 889 до 970 метрів) має більш дрібний та неоднорідний температурний градієнт і зазнавав сильної неоднорідної деформації. Доголоценовий лід помірної температури (глибина 970-1043 метрів) з відносно низькою деформацією важливий для руху льодовика. Він має в’язкість у 5–10 разів нижчу, ніж холодний лід.

Дослідники продемонстрували, що деформація та температурний градієнт льоду є більш неоднорідними, ніж вважалося раніше.