Впервые ученые точно измерили, насколько человек ускорил отступление огромного антарктического ледника

Примечание редакции: Исследование (препринт ID egusphere-2025-2315) было проведено под руководством Королевского колледжа Лондона и Британской антарктической службы. В настоящее время оно открыто для обсуждения и проходит рецензирование в журнале The Cryosphere .

Как была получена цифра в 20%

В исследовании использовался сложный метод ассимиляции данных, называемый ансамблевой калмановской инверсией, чтобы смоделировать поведение ледника PIG на протяжении всего XX века . Запуская модели как с учетом, так и без учета антропогенного воздействия на климат, команда впервые смогла выделить влияние выбросов парниковых газов .

Ключевой вывод: даже без вмешательства человека естественная изменчивость климата привела бы к примерно 80% наблюдаемого отступления . Однако антропогенные выбросы парниковых газов нагрели Южный океан и заставили ледник отступить примерно на 18–20% дальше, чем это произошло бы под воздействием только природы .

«Было установлено, что воздействие нагретого человеком океана значительно усилило отступление ледника», — заявили исследователи, описав свою работу как «первое исследование, которое количественно оценивает влияние человека на отступление крупных антарктических ледников» .

Спусковой крючок 1940-х годов: импульс теплой воды

Несколько независимых линий доказательств сходятся на 1940-х годах как на моменте начала современного отступления PIG . Керны донных отложений, извлеченные из-под шельфового ледника PIG, рассказывают ясную историю: проникновение морской воды за гребень подледникового хребта, образование океанской полости под шельфовым ледником произошло в 1945 году (±12 лет) . Окончательный отрыв шельфового ледника от этого хребта произошел в 1970 году (±4 года) .

Этот первоначальный толчок, по-видимому, был естественным — импульс необычно теплых океанских условий, связанный с изменчивостью Эль-Ниньо в то время . Отступление не прекратилось даже после того, как температура океана в регионе вернулась к норме .

Геологические данные также показывают, что это не первый раз, когда PIG так драматично реагирует на внешние воздействия. Данные ледниковой геологии и геохронологии демонстрируют, что PIG испытывал быстрое утонение в раннем голоцене, около 8000 лет назад, со скоростью, сопоставимой с сегодняшней, — что подтверждает высокую чувствительность ледника к внешним океанографическим и атмосферным факторам .

Необратимое отступление: нестабильность морского ледникового щита

Запущенный процесс, PIG вступил в самоподдерживающуюся фазу отступления, обусловленную нестабильностью морского ледникового щита (MISI). Поскольку ледник лежит на ретроградном (обратном уклоне) ложе, находящемся значительно ниже уровня моря, отступление становится самоподдерживающимся, как только начинается .

Исследование 2014 года в журнале Nature Climate Change с использованием трех независимых моделей ледового потока показало, что линия налегания PIG «вероятно, вовлечена в нестабильное отступление на 40 км», при этом моделируемая потеря массы увеличивается со среднего значения 20 Гт/год (наблюдалось в 1992–2011 гг.) до более чем 100 Гт/год, что эквивалентно 3,5–10 мм повышения уровня моря .

В 2023 году исследователи из Нортумбрийского университета и Университета Бангора обнаружили, что PIG прошел необратимую точку невозврата в течение последних 80 лет. Временное усиление таяния под его шельфовым ледником было достаточным, чтобы перетолкнуть ледник через порог, после которого он не смог восстановиться, даже в последующие более холодные периоды . Ускоренная фаза продолжалась с 1970-х по 1990-е годы .

Важно отметить, что отступление PIG и соседнего ледника Туэйтса происходило синхронно, будучи связанным с внешними океанографическими и атмосферными воздействиями, модулируемыми изменчивостью климата, а не с внутренней динамикой, уникальной для каждого ледника .

Что это значит для будущего повышения уровня моря

Прогнозируемый вклад одного только PIG в повышение уровня моря составляет до ~5,1 см в течение следующих двух столетий при ожидаемом потеплении океана, при условии, что его шельфовый ледник не разрушится по другим причинам .

Более широкая впадина Амундсена (включая Туэйтс) доминирует в прогнозах:

• Антарктический ледяной щит может внести до 30 см к 2100 году и 72 см к 2200 году (95-й процентиль), причем на сектор моря Амундсена приходится до 25 см к 2100 году и 48 см к 2200 году .
• При сценарии высоких выбросов (RCP8.5) общий вклад Антарктиды может достичь ~0,3 м к 2100 году и более 3 м к 2200 году, включая значительный вклад Восточной Антарктиды .

Временная пауза, затем новое отступление

В прогнозах есть один нюанс. Некоторые модели показывают, что центральная линия налегания PIG может достичь временного устойчивого состояния примерно через 150 лет на стабилизирующем участке ложа .

Однако эта стабилизация будет недолгой. При продолжающемся потеплении ледник в конечном итоге возобновит отступление, как только минует стабилизирующую точку опоры и снова выйдет на ложе с обратным уклоном . Общая траектория — это возобновление отступления, а не восстановление, даже если на гребнях коренных пород произойдут кратковременные паузы, которые временно замедлят миграцию линии налегания .

Как отмечается в одном модельном исследовании, даже 25 лет холодного воздействия после первоначального толчка «не оказали никакого влияния на толщину льда, скорость или положение линии налегания PIG» . Отступление ледника теперь необратимо в масштабах человеческой жизни.