Глубокие долины, погребенные под морским дном Северного моря, свидетельствуют о том, как древние ледяные щиты, которые раньше покрывали Великобританию и Европу, вытесняли воду, чтобы не дать себе разрушиться.

Новое исследование, опубликованное на этой неделе, удивило исследовательскую группу, которая обнаружила, что долинам потребовались всего сотни лет, чтобы сформироваться, поскольку они транспортировали огромное количество талой воды из-подо льда в море.

Это новое понимание того, когда огромные ледяные щиты растаяли 20 000 лет назад, имеет значение для того, как ледники могут реагировать на потепление климата сегодня. Исследование опубликовано в журнале Quaternary Science Reviews.

Туннельные долины - это огромные каналы, иногда достигающие 150 км в длину, 6 км в ширину и 500 м в глубину (каждый в несколько раз больше озера Лох-Несс), которые отводят воду из-под тающих ледяных покровов. Под морским дном Северного моря погребены тысячи объектов, которые фиксируют таяние ледяных покровов, покрывавших Великобританию и Западную Европу за последние два миллиона лет.

Ведущий автор Джеймс Киркхэм из Британской антарктической службы (BAS) и Кембриджского университета говорит: "Это захватывающее открытие. Мы знаем, что эти впечатляющие долины образовались во время предсмертных судорог ледяных покровов. Используя комбинацию самых современных методов визуализации подповерхностных слоев и компьютерной модели, мы узнали, что туннельные долины могут быстро разрушаться под ледяными покровами, испытывающими экстремальную жару ".

Команда проанализировала "потрясающе детализированные" сейсмические изображения, которые обеспечивают 3D-сканирование погребенных слоев Земли. Основываясь на тонких подсказках, обнаруженных в долинах, авторы провели серию экспериментов по компьютерному моделированию, чтобы смоделировать развитие долин и проверить, как быстро они сформировались, когда последний ледяной покров, покрывавший Великобританию, растаял в конце последнего ледникового периода около 20 000 лет назад.

Исследование предполагает, что этот процесс быстр по геологическим временным масштабам: тающий лед образует гигантские туннельные долины в течение сотен лет, вытесняя воду, которая в противном случае могла бы ускорить темпы потери льда.

Традиционно считается, что отвод воды из-под ледяных покровов стабилизирует ледяной поток - процесс, который потенциально может защитить современные ледяные покровы от разрушения в условиях потепления климата. Но, изучая подробные сейсмические снимки, авторы начали находить характерные признаки как застойного, так и быстрого движения льда в долинах, усложняя картину того, как эти быстро формирующиеся каналы могут повлиять на будущее поведение ледяного покрова.

Что несомненно, так это то, что удивительно быстрая скорость, с которой формируются эти туннели, означает, что ученым необходимо начать учитывать их влияние в моделях того, как сегодняшние ледяные щиты будут развиваться в ближайшие десятилетия или столетия.

Современных аналогов этому быстрому процессу не существует, но эти древние долины, ныне погребенные на сотни метров под илом морского дна Северного моря, фиксируют механизм реакции ледяных покровов на экстремальное тепло, которого нет в современных моделях ледяного покрова. Такие модели в настоящее время не учитывают мелкомасштабные процессы отвода воды, несмотря на то, что они, по-видимому, являются важным средством контроля будущих темпов потери льда и, в конечном счете, повышения уровня моря.

"Скорость, с которой могут формироваться эти гигантские каналы, означает, что они являются важным, но в настоящее время игнорируемым механизмом, который потенциально может помочь стабилизировать ледяные щиты в условиях потепления в мире. Поскольку изменение климата продолжает приводить к отступлению современных ледяных щитов Гренландии и Антарктики все возрастающими темпами, наши результаты требуют возобновления исследования того, как туннельные долины могут помочь стабилизировать современные потери льда и, следовательно, повышение уровня моря, если они включатся под ледяными щитами Земли в будущем., - говорит Джеймс Киркхэм.

Доктор Келли Хоган, соавтор исследования и геофизик из BAS, говорит: "Мы наблюдали за этими огромными каналами талой воды из районов, покрытых ледяными щитами в прошлом, более века, но мы действительно не понимали, как они образовались. Наши результаты впервые показывают, что наиболее важным механизмом, вероятно, является летнее таяние на поверхности льда, которое проникает в слой через трещины или трубопроводы, похожие на дымоходы, а затем течет под давлением ледяного покрова, прорезая каналы.

"Поверхностное таяние уже сегодня чрезвычайно важно для ледяного покрова Гренландии, и этот процесс переноса воды через систему будет только усиливаться по мере потепления нашего климата. Ключевой вопрос сейчас заключается в том, приведет ли этот "дополнительный" поток талой воды в каналах к тому, что наши ледяные щиты будут стекать в море быстрее или медленнее".

В работе освещается в настоящее время упускаемый из виду процесс, который может быстро включиться под тающими ледяными покровами. Будут ли эти каналы действовать для стабилизации или дестабилизации современных ледяных покровов Земли в условиях потепления в мире, остается важным и открытым вопросом.