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

Отопление вместо теплопотерь: как тепловыделение дата-центров становится ресурсом

Долгое время тепловыделение в ИТ-индустрии воспринималось как досадная техническая издержка, борьба с которой требует определенного количества дополнительных ресурсов. Миллиарды долларов тратятся...

Что происходит с данными после удаления приложения на смартфоне

Удаление приложения со смартфона выглядит просто и даже немного успокаивающе: зажали иконку, нажали «Удалить», подтвердили — и всё, следов будто бы не осталось. Именно так это...

Бактерия возрастом 5000 лет оказалась устойчива к антибиотикам: как устроен иммунитет микроорганизмов, запертых во льдах

В глубине Карпатских гор, на территории Румынии, скрывается пещера Скаришоара. Это гигантский природный холодильник, хранящий внутри себя второй по величине подземный ледник в Европе. Ледяной блок...

Легенда Андских Гор: почему кондор – особенная птица

Кондор — это не просто птица. Это символ свободы, гордость Анд и одно из самых впечатляющих созданий в мире пернатых. Его силуэты, парящие на термических потоках над заснеженными...

Каков истинный размер протона? Физики устранили пятнадцатилетнее расхождение в Стандартной модели

Более десяти лет Стандартная модель — наша главная теория устройства Вселенной — спотыкалась о простой, казалось бы, вопрос: «какого размера протон?». Разные методы...

Зачем фермеры в засушливых регионах обжигают кактусы огнём

В интернете можно попасть на видео, в которых фермеры обжигают кактусы открытым огнем из специальных горелок. На первый взгляд этот процесс может показаться странным или даже разрушительным....