Географія Антарктиди і льодовик Денмена на сході Антарктиди.
Дані супутникових радарів дозволили встановити, що льодовик Денмена, найбільший на сході Антарктиди, відступив за 20 років на 5 кілометрів, а конфігурація материкового ложа під ним робить його нестійким порівняно з іншими льодовиками Східної Антарктики і більш схильним до руйнування під впливом теплих течій.
У дослідженні, опублікованому 23 березня 2020 р. у Geophysical Research Letters, автори з Jet Propulsion Laboratory і Каліфорнійського університету в Ірвайні (University of California, Irvine, UCI) підсумували дані 20 років супутникових спостережень за еволюцією льодовика Денмена. Уточнена модель рельєфу пояснює його несиметричний відступ уздовж надглибокого каньйону і пророкує можливий перехід до незворотного танення при підвищенні температури океану.
Льодовик Денмена (Denman glacier) розташований у Східній Антарктиці, на Землі Королеви Мері. Він має в ширину 20 кілометрів і розташований над глибоким материковим каньйоном. У рамках робіт зі створення нової цифрової моделі рельєфу Антарктиди BedMachine Antarctica з'ясувалося, що каньйон під ним є найглибшою структурою на суші з глибиною близько 3500 метрів (про картування підльодного рельєфу Антарктиди див. нашу замітку). Проект BedMachine Antarctica призначений не тільки для уточнення карти рельєфу Антарктики, але і, як безпосередній додаток. Він дозволяє визначити ділянки, на яких льодовик в силу особливостей рельєфу особливо нестійкий (як правило, мова йде про відроги гір і більш дрібні форми скельного рельєфу): можна очікувати, що при підтоюванні льодовика такі ділянки виявляться найбільш вразливими.
Обсяг льоду в льодовику Денмена настільки значний, що при його повному розтоплюванні рівень Світового Океану піднявся б на 1,5 м (для порівняння: якби розтанула вся Антарктида, підйом рівня був би 60 метрів) .Льодовик Денмена на новій цифровій моделі рельєфу (DEM) BedMachine Antarctica.
Досліджувалося положення і міграція «лінії налягання» льодовика (grounding line) - межі, що розділяє наземні і плавучі його частини. Ця лінія не постійна навіть на стаціонарному льодовику через приливні коливання рівня океану: при високому припливі льодовик піднімається за рахунок сили Архімеда, і лінія налягання відступає вглиб континенту, а при відливі відповідно зміщується в бік океану. Тому говорять про зону налягання - площу, за якою лінія налягання льодовика мігрує з частотою припливів. При дослідженні еволюції льодовика за періоди в роки або десятиліття такі високочастотні коливання необхідно враховувати, відповідно усередня за ними. Якщо мова йде про дані радарної зйомки, то для кожного прольоту супутника фаза припливу на той момент могла бути різною. Для коректного врахування всіх компонент системи (льодовиковий покрив, материкове ложі, батиметрія тощо) положення припливу на кожен момент в минулому необхідно реконструювати з додаткових моделей, що відчутно ускладнює такі завдання. Однак якщо фіксувати дані хоча б по декількох прольотах протягом року, можна визначити зону налягання і потім більш впевнено визначати її дрейф з плином часу.
Перші дані щодо визначення зони налягання антарктичного льодовика відносяться до 1996 року і отримані радарною зйомкою із супутників ERS-1/2 Європейського космічного агентства - перших європейських супутників для вивчення Землі на навколополярній орбіті. Завдяки цим архівним даним дослідники отримали можливість відстежити еволюцію льодовика за наступні два десятиліття. Нові радарні дані за 2016 - 2018 роки отримані за допомогою групи італійських рекогносцировочных супутників COSMO-SkyMed, що також обстежують Землю з полярної орбіти на висоті близько 600 км. Вони дозволили уточнити модель рельєфу в околицях цього льодовика, а також встановити, що льодовик очікувано тане: за двадцять років його лінія налягання змістилася приблизно на 5 кілометрів, і втрати льоду склали 250 мільярдів тонн. Картування зон налягання льодовика Денмена і більш дрібних льодовиків в його околицях за радарною зйомкою 1996 і 2016-2018 рр. Brancato et al., Geophys.Res.Lett. (2020).
Крім цього передбачуваного затвердження нетривіальними виявилися висновки, отримані при детальному картуванні материкового ложа. Відступ льодовика несиметричний через його незвичайне розташування по відношенню до океану. До океану звернена його східна частина, проте нахилений льодовик до заходу, нависаючи над самим глибоким материковим каньйоном з тим же ім'ям. Східна сторона льодовика практично не відступає і утримується за рахунок фіксуючого її, як арматура, підльодового хребта шириною 10 км, в той же час західна частина має можливість вільно з'їжджати вздовж каньйону. Поздовжній переріз льодовика Денмена і відступ його лінії налягання вглиб надглибокого материкового каньйону. Brancato et al., Geophys.Res.Lett. (2020).
Така конфігурація робить льодовик більш нестійким по відношенню до можливого потепління: при переміщенні зони налягання вниз по каньйону наступаюча маса океанської теплої води вступає в контакт з все більшою поверхнею льодовика (позитивний зворотний зв'язок). Якщо маса води стане більш теплою, процес прискориться. Зараз каньйон практично відокремлений від океану, однак при подальшому відступі льодовика може настати точка біфуркації, після якої тепла навколополярна підводна течія отримає доступ до льодової маси, що заповнює каньйон, а розтоплений внаслідок цього лід виявиться пов'язаний з океаном.
Швидкість відступу льодовика Денмена в Східній Антарктиці на порядок менше, ніж у ляціологів льодовиків Західної Антарктики, зокрема, льодовиків затоки Моря Амундсена та ін. Останні омиваються теплими течіями, і тому їх танення більш відчутне. На їх тлі крижаний покрив Східної Антарктики виглядає стійким. Як показує це дослідження, еволюція льодовика сильно залежить від рельєфу і в певних випадках, як цей, він може опинитися під загрозою при підйомі температури океанської води. Обсяг льоду у великих східних льодовиках значніший, ніж на заході материка, і тому їх руйнування навіть з меншими швидкостями також значуще для врахування наслідків потепління.
