В Антарктиді після виявлення аномальних структур зникла субмарина

Цей підводний човен був очима вчених в одному з найнедоступніших місць планети.

Роботизований підводний апарат, що працював під одним з найбільш ретельно спостережуваних шельфових льодовиків Антарктиди, зник у січні 2024 року під час планової місії. Апарат був частиною довгострокового міжнародного проекту з вивчення динаміки шельфових льодовиків та їхнього зв'язку з підвищенням рівня моря. Раніше він передав найдетальніші карти підлідного простору, які коли-небудь отримували в цьому регіоні.

Зникнення сталося під шельфовим льодовиком Дотсон – плавучою крижаною платформою в Західній Антарктиді. Перед втратою контакту субмарина завершила велике обстеження під льодом, виявивши раніше не задокументовані особливості нижньої поверхні льодовика, пише Indian Defence Review. Серед них були виявлені візерунчасті утворення, які не фігурують в жодній існуючій моделі танення льоду.

Хоча місія була безпілотною, інцидент призвів до втрати високоспеціалізованого апарату і призупинив більш масштабні зусилля зі збору даних в морі Амундсена – критичній зоні для вивчення стабільності льодовиків Західної Антарктиди. Сигнал від апарата не був отриманий в очікуваний час спливання, а акустичні пошуки не дали результатів. Остаточне місцезнаходження апарата залишається невідомим.

Підлідна картографія розкриває цікаві дані

Субмарина, що отримала ім'я Ran, була розроблена в Швеції і використовувалася в рамках Міжнародного співробітництва по льодовику Туейтса (International Thwaites Glacier Collaboration) – спільної програми США і Великобританії з вивчення Західно-Антарктичного крижаного щита. На початку 2022 року апарат завершив 27-денну місію під льодовиком Дотсон, повернувшись з даними, які значно розширили розуміння процесів базального танення (танення основи льодовика).

Дослідження охопило близько 140 квадратних кілометрів під шельфовим льодовиком. Використовуючи багатопроменевий ехолот на відстані 50 метрів від крижаної основи, Ran наніс на карту такі особливості, як плоскі тераси, глибокі канали танення і зони гладкої ерозії. Структура цих утворень варіювалася залежно від їхнього розташування під шельфом і характеристик навколишнього водного потоку.

У центральній і східній секціях дослідники виявили ступінчасті тераси і плато з різкими вертикальними гранями. Це відповідає таненню при низькій турбулентності, викликаному повільними течіями. Західні регіони, навпаки, демонстрували більш гладкі поверхні і ознаки ерозії, що приписуються швидкому зсувному потоку.

Результати були опубліковані в рецензованому дослідженні в журналі Science Advances. Океанографічні дані, зібрані датчиками з кораблів і через бурові свердловини, підтвердили, що модифікована циркумполярна глибинна вода – відносно тепла течія – проникає в порожнину під льодовиком Дотсон і безпосередньо впливає на швидкість танення в найбільш постраждалих зонах.

Тріщини і краплеподібні форми вказують на структурні слабкості

Крім картографування зон танення, сонар Ran виявив наскрізні крижані розломи, що проходять через основу шельфу. Деякі з цих тріщин були видні на супутникових знімках ще з 1990-х років. На глибині вони розширюються і часто облямовані дрібними терасами та ерозійними елементами, що вказує на постійне танення вздовж їх стінок.

Дослідження також задокументувало клас об'єктів, які раніше не спостерігалися під антарктичними шельфами. У зонах високошвидкісного відтоку води, особливо на заході, сонар виявив витягнуті краплеподібні поглиблення в основі льоду. Ці утворення варіювалися від 20 до 300 метрів у довжину і до 50 метрів у глибину.

Їх орієнтація і форма припускають формування за рахунок обертання потоку в прикордонному шарі. Дослідники запропонували зв'язок з динамікою Екмана, коли обертові океанічні течії в тонкому шарі під льодом створюють асиметричні візерунки танення. Ця гіпотеза була розроблена на основі вимірювань швидкості і солоності, детально описаних в дослідженні Science Advances, яке пов'язало поведінку потоку з спостережуваними ерозійними особливостями під шельфом.

Ці краплеподібні структури не були видні на поверхні, що пояснюється "мостовими напруженнями" льоду, які запобігають деформації поверхні, яка дзеркально відбивала б зміни в основі.

Втрата субмарини зупинила ключові дослідження

У січні 2024 року Ran повторно увійшов у підлідну порожнину Дотсона для контрольного обстеження, покликаного оцінити зміни з моменту першої місії. Апарат повинен був здійснити 24-годинне занурення. Через товщину льоду відстеження в реальному часі було неможливим, і після розрахункового часу повернення сигнал так і не надійшов.

Втрату підтвердила Британська антарктична служба (British Antarctic Survey), яка брала участь у місії. З моменту зникнення не було виявлено ні акустичного маяка, ні уламків. Можливі причини включають відмову обладнання або зіткнення з не позначеними на карті базальними утвореннями.

Незважаючи на оперативну невдачу, оригінальний набір даних 2022 року залишається збереженим. Знімки багатопроменевого ехолота продовжують використовуватися для перегляду оцінок базального танення і відступу шельфових льодовиків в секторі моря Амундсена.

Необхідність перегляду моделей

Вимірювання, отримані за допомогою Ran, показали, що танення під льодовиком Дотсон відбувається нерівномірно. Тераси, канали і зони ерозії збігаються з спрямованими океанічними течіями і давніми крижаними розломами. Високі швидкості танення, що досягають в деяких районах 15 метрів на рік, були пов'язані з вторгненням теплої води вздовж глибоких підлідних жолобів і вузьких каналів.

Карти сонара підтвердили, що витончення Дотсона зосереджено вздовж його західного флангу. Це підтверджує більш ранні висновки супутникової альтиметрії та моделювання океану, які припускали асиметричне базальне танення, обумовлене шляхами океанічних течій. Згідно з оцінками, опублікованими в Science Advances, в період з 1979 по 2017 рік шельфовий льодовик Дотсон додав приблизно 0,02 дюйма (0,5 мм) до глобального підвищення рівня моря.

З початку 2000-х років Дотсон втратив майже 390 гігатонн льоду. Ця цифра підтверджується даними океанографічних датчиків, супутниковою альтиметрією поверхні та модельованими оцінками потоку льоду від дослідницької мережі льодовика Туейтса.

Багатопроменева ехолокація була завершена в шести зонах обстеження, що охоплюють західну, центральну і східну частини шельфу. Океанічні течії реєструвалися на глибині від 20 до 80 метрів під льодом. Приплив теплої солоної води зі східного флангу і відтік більш прісної талої води на захід були зафіксовані під час обстеження з використанням бортових датчиків провідності, температури і глибини.

Раніше УНІАН повідомляв, що війна в Україні запустила зворотну еволюцію собак.

Вас також можуть зацікавити новини: