Почему лёд Гренландии темнеет и начинает таять быстрее

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Статья | Наука и космос

Гренландский ледяной щит — один из крупнейших резервуаров пресной воды на планете. Его поверхность в основном ярко-белая и отражает большую часть солнечного излучения (высокое альбедо). Однако в последние два десятилетия спутниковые снимки фиксируют появление и расширение заметной полосы пониженной отражательной способности вдоль западного края ледника — так называемой «тёмной зоны». Эта область, шириной 50-100 км и длиной сотни километров, ежегодно темнеет в летний период таяния, из-за чего лёд поглощает значительно больше солнечной энергии и тает быстрее.

Автор: Giles Laurent Источник: commons.wikimedia.org

Тёмная зона располагается в нижней части ледника, где летнее таяние превышает накопление снега. Её появление связано не только с изменением климата, но и с биологическими и физическими процессами на поверхности льда. Главный фактор современного потемнения — массовое развитие ледниковых водорослей, преимущественно из группы Zygnematophyceae (стрептофитовые водоросли, в частности Ancylonema).

Эти микроскопические организмы живут в верхних сантиметрах поверхностного льда и образуют плотные цветения в тёплый сезон. Водоросли вырабатывают тёмные фенольные пигменты (иногда их называют «пурпурные защитные фенолы»), в основном пурпурного и коричневого цвета, которые защищают клетки от интенсивного ультрафиолета, но одновременно резко снижают отражательную способность поверхности (альбедо) и работают как естественный солнцезащитный экран. Если чистый снег отражает до 80-90 % падающей радиации, то в тёмной зоне этот показатель может снижаться до 30-40 %, а локально — ещё ниже.

Автор: Z3lvs Источник: commons.wikimedia.org

Исследования с использованием дронов и спутниковых данных показывают, что именно распределённые биологически активные примеси, в первую очередь эти водоросли, определяют пространственный рисунок тёмной зоны и её низкое альбедо в период таяния.

Именно они ответственны за основную часть потемнения льда, хотя пыль и сажа также вносят вклад. Эти организмы демонстрируют удивительную устойчивость. Они эффективно поглощают и хранят ограниченные питательные вещества (особенно фосфор и азот), что позволяет им колонизировать новые участки даже в условиях дефицита питания.

Крупный план ледяного участка, найденного в зоне абляции. Слева поверхность льда с примесями, справа чистый лёд с криоконитными отверстиями
Автор: Ryan, J.C., Hubbard, A., Stibal, M. et al. Источник: www.nature.com

Тёмная зона начала активно проявляться и расширяться примерно с начала 2000-х годов. За последние 20 лет тёмная зона превратилась из локального явления в значимый фактор. Но почему же водоросли так активно размножаются именно сейчас?

По мере глобального потепления снежный покров на леднике тает раньше и отступает выше, обнажая всё большую площадь чистого льда. На этом льду создаются идеальные условия для водорослей: жидкая вода в виде тонкой плёнки или лужиц, а также питательные вещества.

Важнейший элемент питания — фосфор, который поступает преимущественно с ветровой пылью из местных обнажённых горных пород (в частности, из минерала гидроксилапатита). Пыль оседает на льду, растворяется в талой воде и подпитывает цветения. Это запускает положительную обратную связь. Чем больше таяния, тем больше обнажённого льда и пыли, и, как следствие, больше водорослей. В итоге, потемнение становится ещё сильнее, а таяние ещё интенсивнее.

Автор: NASA / Ames Research Center Источник: commons.wikimedia.org

По оценкам учёных, цветения ледниковых водорослей увеличивают поверхностное таяние в юго-западной части Гренландии примерно на 10-13 %. В отдельные сезоны вклад может быть ещё заметнее. В 2017 году, например, водоросли в зоне тёмной полосы вызвали дополнительный сброс талой воды на уровне около 10 % от того, что растаяло бы без них. По мере дальнейшего отступания снеговой линии и удлинения сезона таяния площадь, доступная для колонизации водорослями, растёт. Последние исследования показывают, что водоросли способны расширять свою зону обитания дальше вглубь ледника.

В итоге тёмная зона — это сложное явление, в котором климатические изменения и биологические процессы взаимно усиливают друг друга. Микроскопические водоросли превратились в один из важных факторов, определяющих скорость потери массы Гренландским ледяным щитом и, соответственно, вклад в повышение уровня Мирового океана.

Изображение в превью:
Автор: Giles Laurent
Источник: commons.wikimedia.org
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

1 комментарий

З
«Почему лёд Гренландии темнеет и начинает таять быстрее»
Потому что испугался Трампа :)

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Нейтронные звёзды перед столкновением деформируются не так, как считалось: физики обнаружили три релятивистских механизма, которых не было в моделях

Нейтронная звезда — один из самых плотных объектов во Вселенной. При диаметре около двадцати километров её масса составляет порядка полутора солнечных. Вещество внутри сжато до...

Недостроенный детектор на дне моря поймал нейтрино, которое не смог поймать IceCube. Новая физика или случайность?

В феврале 2023 года детектор ARCA — часть строящегося на дне Средиземного моря нейтринного телескопа KM3NeT — зарегистрировал частицу экстремальной энергии. Мюон прошил...

Обзор увлажнителя воздуха РЕДМОНД HF2213S: Создай свой климат со смартфона

Увлажнение воздуха в доме особенно важно в отопительный сезон, когда окна обычно закрыты, а горячие батареи сильно сушат воздух. Увлажнитель помогает поддерживать оптимальную влажность без лишних...