Ученые выяснили, насколько чувствительны ледники Аляски к потеплению

Новое исследование с использованием спутниковых радиолокационных наблюдений показывает, что каждый 1°C повышения средней летней температуры продлевает таяние ледников Аляски примерно на три недели. Кредит: Shutterstock

Ледники Аляски оказались крайне чувствительны к повышению температур. Согласно новому исследованию, основанному на данных спутниковой радиолокации, каждый дополнительный градус Цельсия средней летней температуры продлевает период таяния ледников примерно на три недели.

Исследование также демонстрирует, что радиолокация с синтезированной апертурой (SAR) может автоматически и постоянно отслеживать состояние ледников и их снеговых линий в течение всего года. Традиционно снеговые линии обычно измеряют только ближе к концу сезона таяния с помощью оптических приборов.

Исследователи обнаружили, что SAR предоставляет более надежные данные, чем обычные наземные оптические методы.

Результаты были опубликованы в журнале Nature.

Исследование возглавил Элбин Уэллс, недавний выпускник докторантуры Университета Карнеги-Меллона. В число соавторов входят доцент Карнеги-Меллона Дэвид Роунс и Марк Фансток из Геофизического института Университета Аляски в Фэрбенксе.

Отслеживание таяния ледников из космоса

Исследовательская группа использовала радиолокационные наблюдения для измерения «дней таяния» ледников. День таяния может представлять собой полный 24-часовой период, когда тает весь ледник, или состоять из нескольких дней, в течение которых таяние происходит на разных участках ледника, пока общая площадь таяния не сравняется с полной поверхностью ледника.

Увеличение количества дней таяния указывает на то, что сезон таяния становится длиннее, что способствует большей общей потере льда.

Используя данные европейских радиолокационных спутников Sentinel-1, ученые наблюдали за сезонными изменениями почти на каждом леднике Аляски площадью более 1,3 квадратного километра в период с середины 2016 по 2024 год.

Радиолокация с синтезированной апертурой работает путем передачи микроволновых импульсов с движущегося спутника или самолета к поверхности Земли, а затем объединения возвращающихся сигналов в детальные изображения. Поскольку SAR не зависит от солнечного света, он может собирать данные сквозь облака и в темноте.

Sentinel-1 посещает одно и то же место каждые 12 дней и охватывает более 3000 ледников по всей Аляске.

Волны тепла ускоряют потерю снега

Исследователи также обнаружили, что краткосрочные волны тепла могут резко сократить снежный покров, защищающий ледники. В периоды необычно теплой погоды ледники теряли до 28% больше защитного снега, чем в обычные годы.

«Наша способность количественно оценивать эти изменения очень важна, — сказал Уэллс. — Степень таяния и снеговые линии являются косвенными показателями баланса массы ледника».

Баланс массы ледника — это разница между тем, сколько снега и льда ледник накапливает и сколько теряет с течением времени.

«Эти корреляции с температурой начинают давать представление о том, насколько сильным может быть таяние или отступление снеговой линии в условиях будущего, более теплого климата в регионе», — сказал Уэллс.

Снеговая линия отмечает границу между зоной аккумуляции ледника, где накапливается снег, увеличивая массу, и зоной абляции, где таяние удаляет снег и лед.

Почему радиолокация превосходит оптический мониторинг

Гляциологи обычно полагаются на оптические приборы для оценки снеговых линий в конце сезона таяния, обычно в конце лета или начале осени.

«На оптических снимках снеговую линию бывает очень трудно разглядеть, — сказал Фансток. — Если вы опоздаете со съемкой на день, весь ледник может быть покрыт снегом, и вы не сможете увидеть, где внизу находится голый лед, а где сверху — снег и фирн».

Фирн — это частично спрессованный зернистый снег, находящийся в верхних частях ледников. Со временем он может постепенно превращаться в ледник.

По словам Фанстока, на оптические наблюдения могут влиять изменяющиеся условия освещения, тени, облачный покров и различия в том, выглядит ли фирн чистым или грязным. SAR позволяет избежать многих из этих ограничений и может предоставлять регулярные измерения снеговой линии в течение всего сезона таяния.

«Что сделал Элбин, так это превратил отслеживание состояния поверхности ледников в операционный процесс, который можно применять где угодно», — сказал Фансток.

Волна тепла на Аляске в 2019 году

Исследователи внимательно изучили сильную волну тепла на Аляске, которая длилась с 23 июня по 10 июля 2019 года. Это событие затронуло все ледниковые районы штата, кроме хребта Брукс.

В течение почти двух недель температуры во многих местах были на 11-17 градусов Цельсия выше нормы. Было побито несколько абсолютных рекордов, включая 32,2°C в международном аэропорту Тед Стивенс Анкоридж. Обычные летние максимумы в Анкоридже обычно составляют около 18°C.

Согласно исследованию, экстремальная жара подняла снеговые линии ледников почти на 107 метров в высоту. В обычный год снеговые линии не достигали бы таких высот еще примерно два месяца. В результате голый лед и фирн оставались открытыми в течение более длительного времени, увеличивая общую потерю льда.

Авторы пишут, что это подчеркивает «чувствительность ледников к краткосрочной климатической изменчивости».

Прибрежные и внутренние ледники ведут себя по-разному

Исследование также выявило последовательные различия между ледниками, расположенными на прибрежной стороне горных хребтов, и теми, что находятся дальше в глубине материка.

Уэллс сказал, что количество дней таяния различалось между двумя группами, что позволяет предположить, что они по-разному реагируют на условия окружающей среды, хотя многие из них теряют лед с примерно одинаковой скоростью.

«Это важный вывод, — сказал Уэллс, — потому что он подтверждает ранее известные данные о том, что ледники на прибрежной стороне гор Аляски имеют больше таяния летом и больше накопления зимой, чем ледники на континентальной стороне хребтов».

Источники:

Материалы предоставлены Университетом Аляски в Фэрбенксе.

Albin Wells, David R. Rounce, Mark Fahnestock. Seasonal progression of melt and snowlines in Alaska from SAR reveals impacts of warming. npj Climate and Atmospheric Science, 2026; 9 (1) DOI: 10.1038/s41612-026-01321-y