Сотни скрытых землетрясений обнаружены у ледника Судного дня в Антарктиде

Сотни скрытых землетрясений у ледника Судного дня в Антарктиде могут раскрыть новые данные о том, как огромный ледяной щит реагирует на океан. Кредит: Copernicus / ESA

Ледниковые землетрясения — это особый тип землетрясений, возникающих в холодных, ледяных регионах. Впервые обнаруженные в северном полушарии более 20 лет назад, эти толчки происходят, когда огромные глыбы льда падают с ледников в море.

До сих пор в Антарктиде было найдено лишь очень небольшое их количество. В исследовании, опубликованном в Geophysical Research Letters, представлены доказательства сотен таких землетрясений в Антарктиде в период с 2010 по 2023 год, в основном у океанического конца ледника Туэйтса — так называемого ледника Судного дня, который может привести к быстрому повышению уровня моря в случае его разрушения.

Недавнее открытие

Ледниковое землетрясение возникает, когда высокие тонкие айсберги откалываются от конца ледника в океан.

Когда эти айсберги переворачиваются, они с силой сталкиваются с «материнским» ледником. Столкновение порождает сильные механические колебания грунта, или сейсмические волны, которые распространяются на тысячи километров от источника.

Уникальность ледниковых землетрясений в том, что они не генерируют высокочастотные сейсмические волны. Эти волны играют жизненно важную роль в обнаружении и локализации типичных сейсмических источников, таких как землетрясения, извержения вулканов и ядерные взрывы.

Из-за этого различия ледниковые землетрясения были обнаружены относительно недавно, несмотря на то, что другие сейсмические источники регистрируются регулярно уже несколько десятилетий.

Сезонные изменения

Большинство обнаруженных на сегодняшний день ледниковых землетрясений расположены у оконечностей ледников Гренландии, крупнейшего ледяного щита северного полушария.

Гренландские ледниковые землетрясения относительно велики по магнитуде. Крупнейшие из них по размеру сопоставимы с ядерными испытаниями, проведенными Северной Кореей за последние два десятилетия. Поэтому они были обнаружены высококачественной, непрерывно работающей сетью сейсмического мониторинга по всему миру.

Гренландские события меняются в зависимости от сезона, чаще происходя в конце лета. В последние десятилетия они также стали более частыми. Эти признаки могут быть связаны с ускорением глобального потепления в полярных регионах.

Трудноуловимые доказательства

Хотя Антарктида является крупнейшим ледяным щитом на Земле, прямых доказательств ледниковых землетрясений, вызванных переворачивающимися айсбергами, там до сих пор не было. Большинство предыдущих попыток обнаружить антарктические ледниковые землетрясения использовали всемирную сеть сейсмических детекторов.

Однако, если антарктические ледниковые землетрясения имеют гораздо меньшую магнитуду, чем гренландские, глобальная сеть может их не обнаружить.

В новом исследовании использовались сейсмические станции в самой Антарктиде для поиска признаков этих толчков. Поиск выявил более 360 ледниковых сейсмических событий, большинство из которых еще не включены ни в один каталог землетрясений.

Обнаруженные события были сгруппированы в два кластера: у ледников Туэйтса и Пайн-Айленд. Эти ледники были крупнейшими источниками повышения уровня моря в Антарктиде.

Землетрясения у ледника Судного дня

Ледник Туэйтса иногда называют ледником Судного дня. Если он полностью разрушится, это поднимет глобальный уровень моря на 3 метра, и он также может распасться очень быстро.

Около двух третей обнаруженных событий — 245 из 362 — были расположены у морского конца Туэйтса. Большинство из них, вероятно, являются ледниковыми землетрясениями, вызванными переворачивающимися айсбергами.

Сильнейшим драйвером таких событий, по-видимому, является не ежегодное колебание температуры теплого воздуха, которое определяет сезонное поведение гренландских ледниковых землетрясений.

Вместо этого самый продуктивный период ледниковых землетрясений у Туэйтса, с 2018 по 2020 год, совпадает с периодом ускоренного течения ледяного языка ледника к морю. Период ускорения ледяного языка был независимо подтвержден спутниковыми наблюдениями.

Это ускорение могло быть вызвано океаническими условиями, влияние которых еще недостаточно изучено.

Результаты указывают на краткосрочное влияние состояния океана на стабильность ледников, оканчивающихся в море. Это стоит дальнейшего изучения для оценки потенциального вклада ледника в будущее повышение уровня моря.

Второй по величине кластер обнаружений находился у ледника Пайн-Айленд. Однако они стабильно располагались в 60–80 километрах от береговой линии, поэтому вряд ли были вызваны переворачивающимися айсбергами.

Эти события остаются загадочными и требуют дальнейших исследований.

Что дальше для исследований антарктических ледниковых землетрясений

Обнаружение ледниковых землетрясений, связанных с отколом айсбергов у ледника Туэйтса, может помочь ответить на несколько важных исследовательских вопросов. Они включают фундаментальный вопрос о потенциальной нестабильности ледника Туэйтса из-за взаимодействия океана, льда и твердой земли вблизи места его встречи с морем.

Лучшее понимание может стать ключом к разрешению текущей большой неопределенности в прогнозируемом повышении уровня моря в ближайшие пару столетий.

Источники:

Материалы предоставлены The Conversation. Оригинал написан Тхань-Сон Фамом, научным сотрудником ARC DECRA по геофизике Австралийского национального университета.