Австралійське дослідницьке агентство CSIRO повідомило про неочікувану знахідку: автономний океанографічний буй Argo, який у 2022 році відійшов від запланованої ділянки поблизу льодовика Тоттен в Східній Антарктиді, повернувся на поверхню після майже двох з половиною років дрейфу – і привіз із собою унікальні дані про температуру та солоність води під кригою. Ця інформація допомагає вченим зрозуміти процеси, що підмивають бази крижових шельфів, і виявляє вразливі місця, які можуть прискорити підйом світового рівня моря.
Що таке Argo і чому його втрачення – не дрібниця
Argo – це мережа автономних плавучих апаратів, що вільно дрейфують океаном, опускаючись на глибину до 2000 метрів і піднімаючись на поверхню приблизно раз на десять днів, щоби передати зібрані показники через супутник. Кожен такий буй вимірює профіль температури та солоності від дна до бази криги або поверхні, надаючи безцінні свідчення про те, як океан накопичує тепло: саме океан поглинув близько 90% надлишкового тепла, накопиченого планетою за останні півстоліття, і ці процеси напряму впливають на стан льодових масивів та рівень моря.
Буї Argo здебільшого працюють без безпосереднього контролю людей: їх розгортають з дослідницьких суден або льодоколів, задають початковий регіон спостережень, але океанські течії можуть віднести прилад далеко від наміченої траєкторії. Саме так сталося з апаратом CSIRO: призначений для моніторингу району навколо льодовика Тоттен, він опинився в довгій, несанкціонованій подорожі, але при цьому зібрав дані там, де їх практично не було.
Трохи географії: кого стосується проблема
Тоттен, Денман і шельфа Шеклтона – частини складної системи льоду в Східній Антарктиді. Льодовик Тоттен відводить воду від великої ділянки антарктичного льодового щита і вважається одним із ділянок, які можуть мати суттєвий потенціал для підвищення глобального рівня моря у разі прискореного танення. Денман – льодовик, над яким дослідники вже висловлювали занепокоєння через його підземне положення і питому геометрію дна: його основа заглиблюється під рівень моря, що робить його вразливим до проникнення теплої води.
Крижова шельфа – це продовження льодового щита, яке виступає над океаном і, подібно до даська-стримача, утримує маси льоду від прямого стоку в море. Якщо шельфа втратить стійкість або стане тоншою внаслідок нагріву під нею, обсяг льоду, що потрапляє в океан, може різко зрости. Саме підледникові процеси часто лишаються прихованими від супутникового ока, тож прямі заміри води під шельфою – рідкість.
Як саме Argo зібрав дані під кригою
Під час несанкціонованого маршруту плавучий апарат опинився під двома шельфами – Денман і Шеклтона – і провів під льодом приблизно дев’ять місяців. Він вимірював температуру та солоність на різних рівнях водного стовпа, у тому числі поблизу дна. Через неможливість з’являтися на поверхні для регулярної передачі даних, вчені відновлювали маршрут за іншими доказами: кожне зіткнення буя з кригою змушувало його змінювати глибину, і по цих “торканнях” у поєднанні зі супутниковими спостереженнями фахівці реконструювали ймовірний шлях приладу.
Найголовніша знахідка: під Денманом зафіксовано присутність відносно теплої води, яка підмиває основу шельфи й спричиняє плавлення льодовика знизу. У випадку шельфи Шеклтона таких ознак поки не виявлено – вона не показує сигналів проникнення теплого потоку в масштабах, помічених під Денманом.
Чому це важливо для рівня моря
Дані Argo вказують на те, що процеси в Східній Антарктиді мають безпосередній зв’язок із потенційним підвищенням рівня моря. Навіть відносно локальне підмивання під шельфою може розбалансувати крихку рівновагу льодових фронтів: коли шельфа слабшає, частина льоду, що до того утримувалася, може пришвидшити свій рух у море. Оскільки багато сучасних міст і низинних територій по всьому світі залежать від рівня моря, розуміння цих механізмів має практичну вагу для планування захисту берегової інфраструктури та оцінки майбутніх ризиків.
Внесок CSIRO і глобального Арго
CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) – головна наукова установа Австралії – є одним із операторів плавучих апаратів у південних водах. Випадок із загубленим буйом демонструє, що навіть непередбачувані події можуть стати джерелом цінних наукових знань. Мережа Argo, що об’єднує тисячі таких приладів по всьому світу, дає змогу досліджувати океан у масштабі й часових проміжках, які раніше були недоступні.
Порівняння з іншими дослідницькими успіхами
Як колись марсіанський ровeр Opportunity відкрив деталі чужої планети, так і цей маленький океанічний робот приніс людям унікальне свідчення про середовище, яке неможливо оглянути безпосередньо. В обох випадках автономні апарати відкривають доступ до місць, куди людське тіло або стаціонарні установки дістатися не можуть.
Отримані виміри дозволять дослідникам точніше моделювати взаємодію океану й льодовикових систем, а також відкоригувати прогнози щодо ймовірного підвищення рівня моря. Наступні етапи досліджень включатимуть комбінування цих нових спостережень із супутниковими даними, моделями циркуляції води та локальними геологічними особливостями дна, щоб краще зрозуміти, які саме ділянки Антарктиди представляють найбільшу небезпеку для берегових зон планети.
