Исследование показало, что под землей в штате Юта скрывается миллиард тонн льда

Фото из открытых источников

Когда мы представляем себе ледники, легко вообразить бескрайние просторы белого льда, сверкающего под небом. Но не все ледники имеют такую форму.

Мир покрыт другим видом ледников, называемых каменными ледниками – формами рельефа в горных районах, где массы льда и камней сосуществуют, скрываясь под твердой поверхностью из камней и валунов.

Как показывает новое исследование, опубликованное в журнале Journal of Geophysical Research: Earth Surface, каменные ледники могут содержать поистине поразительное количество льда.

В мире насчитывается более 51 000 зарегистрированных каменных ледников, из которых более 10 000 расположены в США. Несмотря на их распространенность, эти покрытые плотным слоем камней ледяные образования практически скрыты от глаз, поэтому многие люди могут даже и не знать об их существовании.

«Когда мы находимся высоко в горах и идем по рыхлым камням или обломкам, мы даже не осознаем, что под нашими ногами может быть 36 метров льда», — говорит гляциолог Лейф Андерсон из Университета Юты.

Естественная скалистая маскировка помогает сохранять лед в каменистых ледниках, изолируя его от солнечного света и тепла на поверхности, но она также является препятствием для ученых. Одной из сложностей изучения каменистых ледников и получения о них дополнительной информации является трудность измерения количества содержащегося в них водяного льда из-за каменистой породы, покрывающей их.

В своем новом исследовании Андерсон и его коллеги разработали новый способ количественной оценки запасов льда в каменистых ледниках, используя в качестве объекта исследования ледник Тимпаногос у подножия горы Тимпаногос в штате Юта.

Хотя традиционное изображение ледников можно получить с помощью георадара, этот метод неэффективен для каменистых ледников, поскольку каменистые обломки, смешанные со льдом, рассеивают радиоволны и ухудшают качество изображения.

Альтернативный подход заключается в использовании гравиметра, который может обнаруживать и картировать скрытые подземные массы.

«Существует большая разница в плотности массы между породой, из которой состоит гора Тимпаногос, и гораздо менее плотным льдом, который находится в соседнем каменистом леднике», — говорит соавтор исследования и геофизик Майкл Торн. «При измерении ускорения свободного падения над каменистым ледником мы наблюдаем большее снижение этого ускорения по мере проведения измерений в областях с более толстым слоем льда».

На основе данных, полученных в результате обследования, включавшего 232 измерения, проведенных в разных местах вокруг ледника Тимпаногос, исследователи разработали новый метод трехмерного изображения льда внутри каменистого ледника, используя байесовскую статистику и методы моделирования для реконструкции толщины, формы и состава ледника.

Результаты показывают, что ледник Тимпаногос состоит примерно на 83 процента из льда и на 17 процентов из каменистых обломков по объему, при этом толщина льда в среднем составляет 18,8 метра по всей толщине каменистого ледника.

В общей сложности этот каменный ледник содержит приблизительно 1,5 миллиона кубических метров льда, что примерно эквивалентно объему Великой пирамиды Гизы (или примерно 600 олимпийским бассейнам).

В метрических тоннах это означает, что ледник Тимпаногос содержит около 1,4 миллиона тонн льда, скрытого под его скалистой поверхностью, но исследователи на этом не остановились.

Используя данные предыдущих исследований внутренней структуры других каменистых ледников, исследователи применили свои выводы по леднику Тимпаногос для разработки нового метода, позволяющего оценивать объем льда в каменистых ледниках на основе измерений площади их поверхности.

Согласно их расчетам, в штате Юта в целом находится около 1 миллиарда тонн льда, распределенного по всем 836 зарегистрированным каменистым ледникам.

На западе США находится почти 12 миллиардов тонн льда, а во всем мире в каменистых ледниках хранится около 48 миллиардов тонн льда.

Это невероятно новый способ оценить количество льда, скрытого внутри каменных ледников по всему миру, и, как говорят исследователи, важно продолжать уточнять измерения этих огромных образований.

«Необходимость количественной оценки количества воды, хранящейся в этих структурах, только возрастает, поскольку ледники реагируют на изменение климата и потенциально могут трансформироваться в ледники, покрытые обломками, а в конечном итоге — в каменистые ледники», — пишут исследователи. «В периоды потепления каменистые ледники могут дестабилизироваться и представлять угрозу для расположенной ниже по течению инфраструктуры. Моделирование этих форм рельефа в 3D может помочь количественно оценить их запасы воды и визуализировать их внутреннюю структуру, что позволит лучше определить их воздействие на местную гидрологию, экологию и потенциальные опасности».