Снимки с дрона показывают, что ледяной щит Гренландии становится все более нестабильным по мере разрушения

Используя специально изготовленные дроны, достаточно сильные, чтобы противостоять экстремальным арктическим условиям, исследователи из Кембриджского университета впервые с помощью дронов наблюдали за образованием трещин под талыми озерами на ледниковом щите Гренландии. Эти трещины вызывают катастрофический дренаж озера, при котором огромное количество поверхностных вод переносится в чувствительную среду подо льдом.
Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, как вода переносится и как реагирует ледяной покров.

Исследователи обнаружили, что поступающая талая вода расширила озеро, и дренаж начался, когда край озера пересек трещину, образовавшуюся годом ранее.
Каждое лето на ледниковом щите Гренландии образуются тысячи озер из-за потепления погоды.

Многие из этих озер могут истощиться всего за несколько часов, образуя пещеры, известные как мулины, через которые вода спускается на дно ледяного покрова.
Эти полости обычно остаются открытыми до конца сезона таяния, поскольку талая вода из ручьев и рек на поверхности спускается под лед.

Учитывая, что толщина ледникового покрова обычно составляет километр или более, поток воды в Мулен вполне может быть крупнейшим водопадом в мире.
Во время проведения исследования в лагере на леднике Store на северо-западе Гренландии команда наблюдала, как эта трещина стала активной и как она распространилась на 500 метров дальше в озеро, в результате чего озеро быстро истощилось. Во время нескольких полетов дронов команде удалось зафиксировать поток воды в трещину и последующий путь воды подо льдом.

В детальной реконструкции события, которое редко наблюдается напрямую, команда, в которую также входили исследователи из университетов Аберистуита и Ланкастера, показала, как талая вода вызывает образование новых трещин, а также расширение спящих трещин.

Всего за пять часов пять миллионов кубометров воды – эквивалент 2000 плавательных бассейнов олимпийского размера – сошли на дно ледяного покрова через трещину, в результате чего образовалась новая полость, и объем озера уменьшился до трети. его первоначальный объем. Это вызвало ускорение потока льда со скорости двух метров в день до более чем пяти метров в день, поскольку поверхностные воды переносились на дно, что, в свою очередь, поднимало ледяной покров на полметра.

Кадры с беспилотника подтверждают компьютерные модели, используемые той же группой исследователей, чтобы показать, что дренаж талых озер в Гренландии может происходить в результате цепной реакции. Новое исследование дает представление о том, как эти цепные реакции могут запускаться через озера, которые могут стекать через существующие трещины.
«Возможно, мы недооценили влияние этих ледников на общую нестабильность ледяного щита Гренландии», – сказал соавтор исследования Том Чадли, аспирант Scott Polar Research и пилот беспилотника команды. «Очень редко можно увидеть эти быстро истекающие озера – нам посчастливилось оказаться в нужном месте в нужное время.»
«Эти ледники уже движутся довольно быстро, поэтому воздействие озер может показаться не таким драматичным, как на более медленно движущиеся ледники в других местах, но общий эффект на самом деле очень значителен», – сказал д-р Пол Кристофферсен, руководитель проекта. исследование. «На сегодняшний день большинство наблюдений осуществляется со спутников. Это позволяет нам увидеть, что происходит по всему ледниковому покрову, но наблюдения с помощью беспилотных летательных аппаратов дают нам гораздо больше нюансов для нашего понимания дренажей этих озер.

Мы также можем наблюдать образование и повторное раскрытие трещин, что невозможно со спутников.»
Дроны, которые были построены в Институте полярных исследований Скотта, были оснащены автопилотом и автономно управлялись по заранее запрограммированным траекториям полета в миссиях продолжительностью до часа каждая.

Установив на борту GPS-навигатор, команда смогла точно определить местоположение и сшить сотни фотографий, сделанных во время каждого опроса. Фотографии были использованы для создания детальных 3D-реконструкций поверхности ледяного покрова.

Результаты показывают, что быстротечные ледники в Гренландии подвергаются значительному воздействию поверхностных талых вод.

Они также показывают, что изменения ледового потока происходят в гораздо более короткие сроки, чем считалось возможным до сих пор.
Кристофферсен возглавляет финансируемый ЕС проект RESPONDER, частью которого было это исследование.

Команда RESPONDER использует кадры, снятые с дронов, для определения «горячих точек», в которых ледяной покров ведет себя чутко.
Используя буровое оборудование, команда сейчас изучает, как вода размещается в базальной дренажной системе и как ледяной щит может измениться в ближайшие десятилетия по мере того, как климат продолжает нагреваться.

Разница между накоплением снега и потерей льда в ледниковом щите Гренландии в настоящее время составляет один миллиард тонн льда, теряемого каждый день. Эта чистая потеря льда растет, в результате чего ледяной щит Гренландии является крупнейшим источником глобального повышения уровня моря.

Проект RESPONDER финансируется Европейским исследовательским советом в рамках программы Европейского Союза Horizon 2020. Чадли поддерживается Советом по исследованиям окружающей среды.