Таяние Антарктиды: изменение климата и «ледник Судного дня»
Примечание редактора. Как мы уже говорили, экология должна быть не скучным теоретическим материалом, а чем-то интересным и воистину захватывающим дух. Потому мы перевели для вас этот материал ВВС, чтобы отвлечься от целлофановых пакетиков на ледник размером с Кировоградскую область. Ой, нет, даже больше. Вы ведь тоже читали «Хребты безумия»?
Внезапно нависает тень от скалы из инкрустированного грязью льда. Это не очень похоже, но это уникальное изображение — первые в истории фотографии с границы, меняющей наш мир. Icefin достиг точки, в которой тёплая океанская вода встречается со стеной льда на фронте могущественного ледника Твэйтес — точка, где это обширное тело льда начинает таять.
Ледник «Судного дня»
Гляциологи описывают ледник Туэйтса (Thwaites) как «самый важный» ледник в мире, «самый рискованный», даже ледник «Судного дня». Это настолько массивно — чтобы вы поняли, размером примерно с Британию. На него уже приходится примерно 4% от повышения уровня моря в мире, и так каждый год. Огромная цифра для одного ледника, и спутниковые данные показывают, что он тает всё быстрее и быстрее.
В леднике достаточно воды, чтобы поднять уровень Мирового океана более чем на полметра. Ледник Туэйтса расположен как краеугольный камень прямо в центре Западного Антарктического ледникового щита — огромного ледяного бассейна, который потенциально содержит более трех метров повышения уровня моря.
Тем не менее, до нашего времени никто не пытался провести крупномасштабное научное исследование ледника. Команда Icefin вместе с примерно 40 другими учёными является частью International Thwaites Glacier Collaboration, пятилетней совместной британско-американской программы стоимостью 50 миллионов долларов США. Их задача — наконец-то понять, почему природа так быстро меняется.
Проект представляет собой сложнейшую научную полевую программу в истории Антарктики. Вы можете быть удивлены, что в нашу эпоху настолько мало известно о важном леднике — я, конечно, очень поразился приглашению освещать работу команды. Теперь быстро понимаю, почему всё именно так. Но осознание приходит, когда я пытаюсь добраться туда сам.
Снег на обледеневшей взлётно-посадочной полосе задерживает мой рейс из Новой Зеландии в МакМердо, главную исследовательскую станцию США в Антарктиде. Это первый сбой из целого каталога задержек и отсрочек.
Научным командам нужны целые недели, чтобы добраться до полевых лагерей. На одном этапе исследования всего сезона близки к отмене, потому что штормы останавливают полёты в Западную Антарктиду из Макмердо. Не на час, не на два, а на 17 дней подряд.
Почему ледник Туэйтса так важен? Западная Антарктида — самая бурная часть самого бурного в мире континента. Ледник далёк даже по антарктическим стандартам, он расположен более чем в 1000 миль (1600 км) от ближайшей исследовательской станции. Только четыре человека когда-либо были на передней части ледника, и они были передовым отрядом для миссии на этот год.
Однако понимание того, что здесь происходит, необходимо для учёных. В первую очередь — чтобы суметь точно предсказать грядущее повышение уровня моря. Лёд в Антарктиде содержит 90% пресной воды в мире, и именно 80% этого льда находится в восточной части континента. Лёд в Восточной Антарктиде толстый, в среднем прослойка достигает более чем мили.
Я останусь в лагере с командой, мы будем находиться в так называемой «зоне заземления». Эти точки разбиты лагерем на льду над тем местом, где ледник встречается с океанской водой, и их задача — самая амбициозная из всех возможных. Исследователи хотят пробурить почти полмили льда в точке, где ледник всплывает на поверхность. Никто никогда не вытворял такие подвиги на леднике. Тем более, на столь большом и динамичном.
Они будут использовать отверстие, чтобы получить доступ к морской воде, которая точит ледник. Учёным предстоит выяснить, откуда она поступает, и почему так энергично атакует глыбу. Но времени у людей катастрофически мало: все пережитые задержки означают, что до антарктического лета осталось всего несколько недель. И уж тогда погода станет действительно плохой.
Когда буровая бригада устанавливает своё оборудование, я помогаю с сейсморазведкой дна под ледником. Доктор Кия Риверман, гляциолог из Университета Орегона, устанавливает небольшие заряды взрывчатого вещества. Остальные из нас роют во льду ямы для «геородов» и «геофонов» — электронных приборов, слушающих эхо взрыва, которое отскакивает от коренной породы через слои воды и льда.
Причина, по которой учёные так волнуются из-за ледника Туэйтса, заключается в том, что подводное русло постепенно спускается вниз. Это означает, что ледник становится всё плотнее и толще по мере продвижения вглубь. В самой глубокой точке основание ледника находится более чем в миле ниже уровня моря, а сверху нависает ещё одна миля льда.
Кажется, происходит неизбежное. Скорее всего, глубоководное тёплое океанское течение океана направляется к побережью, но попадает и вниз, по ледяному фронту, фактически подтаивая ледник. Когда глыба отступает назад, появляется ещё больше льда.
Немного напоминает нарезку ломтиков от острого конца клина сыра. Площадь поверхности каждого из них становится всё больше и больше, обеспечивая тем самым больше льда для таяния. И это вовсе не единственный эффект.
Гравитация намекает, что лед хочет быть плоским. Потому по мере того, как передняя часть ледника тает, масса огромного резервуара льда позади него выдвигается вперёд.
Он хочет «убежать», объясняет доктор Риверман. По её словам, чем выше ледяная скала, тем больше ледник начинает «смазывать» свои грани. Таким образом, чем больше тает ледник, тем быстрее лёд будет накапливаться в нём самом.
– Страх кроется в том, что процессы будут лишь ускоряться, — говорит Риверман. — Это петля обратной связи, порочный круг.
Заниматься наукой такого масштаба в столь экстремальной среде — это не просто полёт нескольких учёных в отдалённое место. Им нужны тонны специального оборудования и десятки тысяч литров топлива, а также палатки и другие товары для кемпинга. В конце концов, требуются те же продукты питания.
Я разбил лагерь в течение месяца. Некоторые учёные задержатся там на гораздо больший срок, два месяца или ещё дольше. Потребовалось более десятка рейсов огромного грузового самолёта Hercules, оснащённого американской антарктической программой. И это только для того, чтобы доставить учёных и часть их груза на главный промежуточный пост проекта, расположенный в центре западного антарктического ледяного щита.
Затем самолёты поменьше — пожилая «Дакота» и пара близнецов — переправляли людей, доставляя их в полевые лагеря. Крохотные кемпинги, разбросанные в сотнях миль вниз по леднику к морю. Расстояния настолько велики, что им нужно было установить ещё один лагерь на полпути вниз по леднику. Просто для того, чтобы самолёты могли заправляться.
Вклад Британской антарктической службы — грандиозное путешествие по суше, которое принесло сотни тонн топлива и грузов. В течение последнего антарктического лета минимум два корабля стояли у причала. Затем команда водителей на специализированных снегоходах проехала отрезок более чем на тысячу миль сквозь ледяной покров. Двигаться приходилось по самым неблагоприятным местам, и при не самой тропической погоде. Это было тяжело, максимальная скорость достигала всего 10 миль в час.
Сквозь лёд
Учёные из лагеря в зоне заземления планируют использовать горячую воду, чтобы просверлить свою дыру в льду. Им нужно около 10 тысяч литров, что означает таяние 10 тонн снега. Все приступают к работе с лопатами, поднимая снег в «флюбер» — резиновый контейнер размером с небольшой бассейн.
– Это будет самое южное джакузи в мире, — шутит Пол Анкер, инженер по бурению из Британской антарктической службы. И он прав!
Принцип прост. Вы нагреваете воду с помощью котла до температуры чуть ниже точки кипения, а затем разбрызгиваете её на лед, плавя свой путь вниз. Но пробурить 30-сантиметровую дыру через почти полмили льда на передней части самого отдалённого ледника в мире… Это нелегко.
Лед имеет температуру около -25̊C (-13F), поэтому отверстие может замерзнуть. В общем, весь процесс зависит от капризов погоды. К началу января резервуар заполнен и оборудование готово. Но затем мы получаем предупреждение о приближении ещё одного шторма.
Антарктические штормы могут быть очень интенсивными. Нередко возникают ураганные ветры, а также очень низкие температуры. Этот период относительно мягкий для Антарктиды, но он всё ещё включает три дня порывов ветра до 50 миль в час. Дует огромные сугробы снега в лагерь, затопляет оборудование, и вся работа прекращается.
Мы сидим в палатке, играя в карты и распивая чай. Учёные обсуждают, почему ледник так быстро отступает. Говорят, здесь происходит сложное взаимодействие климата, погоды и океанских течений. Ключевой фактор — тёплая морская вода, берущая начало на другой стороне света.
Эта вода соленая, что делает её относительно тяжёлой, но всё ещё на градус или два выше точки замерзания. Тяжёлая соленая вода переносится глубоким океаническим течением, называемым Атлантическим конвейером, вплоть до Южной Атлантики.
Здесь Гольфстрим становится частью циркумполярного течения Антарктики, протекающего глубоко — на треть мили (530 м) вниз, причём под слоем гораздо более холодной воды. На поверхности вода в Антарктиде холодная, чуть выше -2̊C градусов, это точка замерзания солёной воды.
Глубокая тёплая циркумполярная вода распространяется по всему континенту, но всё больше и больше вторгается на ледяной край Западной Антарктиды. Учёные говорят, Тихий океан нагревается. Это смещает ветры у побережья Западной Антарктиды, позволяя тёплым глубоким водам подниматься над континентальным шельфом.
– Глубокая циркумполярная вода Антарктики всего лишь на несколько градусов теплее, чем вода над ней — градус или два выше 0̊C, — но она достаточно тёплая, чтобы осветить этот ледник, — говорит Дэвид Холланд, океанограф из Нью-Йоркского университета и один из ведущих учёных в зоне заземления лагеря.
Я должен был покинуть Антарктиду в конце декабря, но задержки означают, что бурение начнётся лишь 7 января. Именно тогда звонок по спутниковому телефону поступает из штаб-квартиры Антарктической программы США в МакМердо. Нам говорят, что мы больше не сможем откладывать рейсы за пределы континента. Придётся улететь на самолёте снабженцев, который прибудет в лагерь через час или около того.
Очень неприятно, но меня вынуждают уйти. Особенно учитывая, сколько времени понадобилось, чтобы добраться сюда.
Прощание с экспедицией
Мы прощаемся и садимся в самолёт. Я оглядываюсь назад и вижу, что колесо наверху сверла вращается, чёрный шланг неуклонно вылетает. Эх, а они ведь почти на полпути вниз. Но уже без моего участия.
Самолёт взлетает над лагерем и прямо на север, к океану. Учёные говорили мне, что лагерь разбит в небольшой ледяной бухте, защищённой подковообразной возвышенностью. Когда мы пролетаем над ледником, я с удивлением понимаю, насколько хрупким он является.
В некоторых местах огромный ледяной покров полностью рассыпался, превращаясь в кучу массивных айсбергов, плавающих в пьяном хаосе. В других точках есть ледяные скалы, некоторые из которых поднимаются почти в миле от морского дна. Передняя часть ледника имеет ширину почти 100 миль (160 км).
Масштаб поражает и объясняет, почему ледник уже является настолько важным компонентом повышения уровня мирового океана. Но всё же я потрясён, обнаружив, что есть ещё один процесс, который может ещё больше ускорить его изменения.
Скорость плавления увеличивается. Большинство ледников, впадающих в море, имеют так называемый «ледяной насос». Морская вода сама по себе солёная и плотная, что делает её невероятно тяжёлой. Талая вода, например, свежая и поэтому относительно лёгкая.
По мере таяния ледника пресная вода, как правило, течёт вверх, вытягивая за собой более тяжёлую и тёплую морскую воду. Когда морская вода холодна, этот процесс очень медленный. Так называемый «ледяной насос» обычно тает на несколько десятков сантиметров в год — легко уравновешивается новым льдом, создаваемым падающим снегом.
Но тёплая вода преобразует сам процесс, считают учёные. Данные других ледников показывают, что если вы увеличиваете количество тёплой воды, которая достигает ледника, ледяной насос работает намного быстрее.
«Это может почти что ʺподжечьʺ ледники, — говорит профессор Холланд, — увеличивая скорость таяния аж в сто раз».
Небольшой самолёт доставляет нас в лагерь посреди западного антарктического ледникового щита. Из-за более плохой погоды больше задержек, и до прибытия «Геракла» в МакМердо остаётся девять дней. К тому времени к нам присоединились некоторые учёные. Это был очень успешный сезон.
Они подтвердили, что глубокая циркумполярная тёплая вода попадает под ледник, и собрали огромное количество данных. Icefin выполнила пять миссий, проведя множество измерений в воде под ледником и записав несколько необычных снимков. Потребуются целые годы, чтобы обработать всю полученную информацию, собранную группой за это время. Годы для того, чтобы включить полученные результаты в модели, которые и будут использовать для прогнозирования будущего повышения уровня моря.
Ледник Туэйтса не исчезнет в одночасье — учёные говорят, что на это уйдут десятилетия. Возможно, больше, чем столетие. Но это не должно делать нас самодовольными. Метр подъёма уровня моря может показаться не таким уж большим — особенно если учесть, что в некоторых местах прилив может подниматься и опускаться на три или четыре метра в день.
Но уровень моря оказывает огромное влияние на серьёзность штормовых нагонов, говорил мне профессор Дэвид Воган. Повышение уровня моря на 50 см означало бы, что шторм, который ранее случался каждые тысячи лет, теперь будет происходить каждые 100 лет. Если вы увеличите уровень до целого метра, то этот тысячелетний шторм, вероятно, будет раз в десять лет.
– Когда вы думаете об этом, мы не должны удивляться ничему из этого, — говорит профессор Воган, когда мы готовимся сесть в самолёт, который доставит нас обратно в Новую Зеландию, а затем домой.
Постоянно увеличивающийся уровень углекислого газа отводит гораздо больше тепла в атмосферу и океаны. Тепло — это энергия, а именно она управляет погодой и океанскими течениями. По словам Вогана, увеличьте количество энергии в системе — и неизбежно большие глобальные процессы изменятся.
– Они уже есть в Арктике, — со вздохом говорит профессор. — То, что мы видим здесь, в Антарктике, — это просто ещё одна огромная система, реагирующая по-своему.
Исследования и графика: Элисон Троусдейл, Бекки Дейл, Лилли Хейн, Ирен де ла Торре.
Фотографии: Джемма Кокс, Дэвид Вогана.
Дополнительные исследования предоставлены профессором Эндрю Шепардом из Университета Лидса.
У самурая нет цели, есть только путь. Мы боремся за объективную информацию.
Поддержите? Кнопки под статьей.