У льодовиках Гренландії виявили конвекційні процеси, що є незвичним явищем. Це відкриття має певні наслідки для розуміння динаміки льодових покривів.

Радіолокаційні знімки допомогли виявити плюми, схожі на конвекцію.

Радіолокаційні знімки дозволили виявити незвичайні структури, схожі на плюми, глибоко всередині крижаного щита Гренландії, які спотворюють шарувату структуру, сформовану протягом мільйонів років. Через майже 10 років після їх відкриття вчені, ймовірно, змогли пояснити їх природу, повідомляє Science Alert.

Моделювання, проведене дослідниками, показало, що ці плюми вражаюче нагадують конвекцію – висхідний перенос тепла, який зазвичай асоціюється з розпеченою, рідкою породою, що вирує під поверхнею Землі.

“Виявлення можливості теплової конвекції всередині крижаного щита дещо суперечить нашим уявленням та очікуванням. Проте лід є щонайменше в мільйон разів м’якшим за мантію Землі, тому фізичні процеси тут цілком логічні. Це справжнє диво природи”, — зазначив гляціолог Роберт Лоу з Університету Бергена в Норвегії.

Крижаний покрив займає 80% території Гренландії, що робить його одним із найбільших резервуарів замерзлої води на планеті. За прогнозами, після танення та потрапляння в океан, він відіграє важливу роль у підвищенні рівня моря. Розуміння фізичних процесів всередині нього є критично важливим для прогнозування змін крижаного покриву з часом.

Тому вчені використовують радіолокаційні технології. Радіохвилі проходять через лід і відбиваються по-різному, стикаючись із внутрішніми шарами – снігом, що випав багато років тому і ущільнився в лід внаслідок накопичення нового снігу. Кожен із цих шарів має свої особливості – наприклад, різний рівень кислотності та варіації у вмісті пилу, попелу і хімічного складу.

У 2014 році вчені описали структури, виявлені всередині льоду Гренландії. Ці великі утворення, що піднімаються вгору, не були пов’язані з рельєфом корінної породи, що лежить нижче, і залишаються загадкою, яку дослідники намагаються розгадати з того часу.

Попередні дослідження припускали, що утворення цих структур могло бути зумовлене замерзанням талої води на нижній стороні крижаного щита або міграцією слизьких ділянок. Але ще одна модель припустила, що всередині крижаних щитів може відбуватися термічна конвекція.

Щоб перевірити цю гіпотезу, вчені провели комп’ютерне моделювання. Вони створили спрощений цифровий зріз крижаного щита Гренландії та поставили просте запитання: якщо основа льоду нагрівається знизу, чи може конвекція формувати структури, подібні до тих, які спостерігаються за допомогою радара?

За певних умов модель почала відтворювати висхідні потоки, що нагадують шлейфи льоду – колони, які піднімаються і формують вищерозміщені шари, надаючи їм форми, що вражаюче нагадують ті, що видно на радіолокаційних зображеннях.

У моделі теплові потоки формувалися лише тоді, коли лід біля основи був теплішим і значно м’якшим, ніж передбачають стандартні припущення. Це свідчить про те, що якщо причина справді полягає в конвекції, то лід біля основи крижаного щита північної Гренландії також може бути м’якшим, ніж вважалося раніше.

Тим часом кількість тепла, необхідна для формування цих конвекційних висхідних потоків у моделі, відповідала безперервному потоку тепла з Землі, що генерується радіоактивним розпадом елементів у земній корі та залишковим теплом від формування Землі в процесі її поступового охолодження протягом мільярдів років.

Цей ефект є незначним, але з часом, під величезним шаром ізолюючого матеріалу, він може накопичитися в достатній кількості, щоб нагріти і розм’якшити лід над ним.

Раніше вчені повідомляли про те, що рівень моря біля Гренландії знизиться, хоча в усьому світі він зростатиме.