Теленський льодовик, що проливає фронт. Есмі ван Війк / CSIRO

Антарктида вже відчуває тепло кліматичних змін швидке танення і відступ льодовиків за останні десятиліття.

Втрати маси льоду з Антарктиди та Гренландії вносять приблизно 20% до поточної норми підвищення світового рівня моря. Ця втрата льоду є прогнозується, що він зросте протягом найближчого століття.

Недавня стаття про розмову підняла концепцію "кліматичні переломні точки": Пороги в кліматичній системі, які після їх порушення призведуть до істотних і незворотних змін.

Такий переломний клімат може виникнути внаслідок все більш швидкого падіння крижаних покривів Антарктики, що призводить до швидкого підвищення рівня моря. Але який це поріг? І коли ми досягнемо цього?

Як виглядає переломний момент?

Крижаний покрив Антарктики - це велика маса льоду, десь товщиною до 4 км, і ґрунтується на породі. Лід, як правило, тече з внутрішньої частини континенту у напрямку до краю, прискорюючись, коли йде.

Там, де крижаний покрив зустрічається з океаном, великі ділянки з'єднаних льодом - крижаних полиць - починають плавати. Зрештою, вони тануть від основи або відтоплюються як айсберги. Весь аркуш поповнюється, накопичуючи снігопад.

Плаваючі крижані полиці діють як пробка у пляшці вина, сповільнюючи крижаний покрив, коли він тече до океанів. Якщо крижані полиці будуть видалені з системи, крижаний покрив швидко прискориться до океану, що призведе до подальшої втрати крижаної маси.

Переломний момент виникає, якщо занадто багато льодового шельфу втрачено. У деяких льодовиках це може спричинити незворотні відступи.

Де переломний момент?

Один із способів визначити переломну точку полягає у з'ясуванні, скільки льодового шельфу Антарктида може втратити і звідки, не змінюючи суттєво загальний крижаний потік.

Нещодавно проведене дослідження виявило, що 13.4% льоду шельфу Антарктики - розподіленого регіонально по континенту - не грає активної ролі в потоці льоду. Але якби ця «смуга безпеки» була знята, це призвело б до значного прискорення крижаного покриву.

Були крижані полиці в Антарктиці проріджування загальною швидкістю близько 300 кубічних км на рік між 2003 та 2012 і, за прогнозами, ще більше зменшиться протягом 21st століття. Це витончення перенесе антарктичні крижані полиці у бік точки, де може відбутися незворотний обвал крижаного шельфу та підвищення рівня моря.

Як ми прогнозуємо, коли це станеться?

Деякі райони Західної Антарктиди, можливо, вже близькі до переломного пункту. Наприклад, крижані полиці уздовж узбережжя Амундсенське та Беллінґсгаузенське моря - це найшвидше стоншення і мати найменші «смуги безпеки» з усіх льодових полиць Антарктики.

Щоб передбачити, коли може бути втрачена «смуга безпеки» льоду, нам потрібно проектувати зміни на майбутнє. Це вимагає кращого розуміння процесів, які видаляють лід з крижаного покриву, таких як танення біля основи льодових полиць та омолодження айсберга.

Танення під крижаними полицями є основним джерелом втрат льоду на Антарктиці. Він рухається контактом між теплішими морськими водами і нижньою стороною льодових полиць.

Щоб зрозуміти, скільки льоду буде втрачено в майбутньому, потрібні знання про те, як швидко прогріваються океани, куди будуть текти ці тепліші води, і роль атмосфери в модулюванні цих взаємодій. Це складне завдання, яке вимагає комп'ютерного моделювання.

Прогнозування того, наскільки швидко крижані шельфи розпадаються та утворюють айсберги, є менш зрозумілим і наразі є однією з найбільших невизначеностей майбутніх втрат Антарктики. Значна частина льоду втрачається, коли телята айсбергів трапляються при спорадичному вивільненні надзвичайно великі айсберги, які можуть бути десятками, а то й сотнями кілометрів.

Важко точно передбачити, коли і коли як часто обриваються великі айсберги. Моделі, здатні відтворити таку поведінку, все ще розробляються.

Вчені активно досліджують ці райони, розробляючи моделі льодових покривів та океанів, а також вивчають процеси, що призводять до масових втрат з Антарктиди. Ці дослідження потребують поєднання тривалих спостережень із моделями: моделювання моделей можна потім оцінити та вдосконалити, зробивши науку сильнішою.

Зв'язок між крижаними покривами, океанами, морським льодом та атмосферою є одним з найменш зрозумілих, але найважливіших факторів переломної точки Антарктиди. Розуміння його краще допоможе нам спроектувати, наскільки підвищиться рівень моря, і в кінцевому підсумку, як ми можемо адаптуватися.