Ледяные гиганты Земли потеряли 11 триллионов тонн — и дело не только в таянии

Когда мы слышим о сокращении полярных льдов, воображение обычно рисует огромную поверхность, медленно превращающуюся в воду под летним солнцем. Однако наиболее полный на сегодняшний день анализ изменений ледяных щитов показывает другую картину. С 1979 по 2023 год Гренландия и Антарктида вместе потеряли около 11,3 триллиона тонн льда, но подавляющая часть этой массы исчезла не из-за таяния сверху. Лед буквально стал быстрее утекать с суши в океан.

Чтобы представить масштаб, 11,3 триллиона тонн — это примерно 11,3 триллиона кубометров пресной воды после таяния. Этого хватило бы, чтобы покрыть всю территорию России слоем воды высотой около 66 сантиметров. Конечно, в действительности вода распределяется по Мировому океану, и поэтому эффект выглядит гораздо скромнее: потеря двух ледяных щитов добавила к среднему глобальному уровню моря около 31,4 миллиметра. Но для планеты даже несколько сантиметров имеют значение.

Такую картину удалось получить благодаря своеобразной машине времени, созданной из спутниковых наблюдений. Международная группа IMBIE объединила 42 независимых исследования, основанных на данных 27 спутниковых миссий. Для Гренландии удалось заглянуть вплоть до 1972 года благодаря архивным наблюдениям Landsat, а для совместного сравнения двух ледяных щитов исследователи использовали период с 1979 по 2023 год. Спутники измеряли изменения высоты поверхности, массы и движения льда разными методами, а объединение независимых наблюдений позволило реконструировать почти полувековую историю.

Самое интересное обнаружилось при попытке понять, куда именно исчезает лед. Около 84% совокупной потери связано с динамическими процессами: ледники ускоряются, достигают побережья и сбрасывают больше льда в океан. На непосредственное поверхностное таяние приходится лишь около 16%. Это важное различие. Ледяной щит — не неподвижная гора льда, а медленно текущая система, похожая на гигантскую замерзшую реку.

Гравитация постоянно заставляет лед перемещаться из внутренних областей к побережью. Там выводные ледники становятся своеобразными воротами, через которые масса ледяного щита покидает сушу. Если океаническая вода становится достаточно теплой, она способна воздействовать на лед снизу, особенно там, где ледник выходит в море. Потеряв часть поддерживающего его плавучего льда, ледник может ускориться, и тогда из внутренних районов к океану начинает поступать больше льда.

Особенно хорошо масштаб изменений заметен при сравнении десятилетий. В Гренландии средняя скорость потери массы увеличилась примерно с 60 миллиардов тонн в год в 1980-х до 264 миллиардов тонн в год в 2010-х. Для Антарктиды показатель вырос примерно с 48 до 202 миллиардов тонн в год. Иными словами, к 2010-м обе ледяные системы ежегодно теряли массу в несколько раз быстрее, чем тремя десятилетиями ранее.

При этом график потерь не представляет собой ровную линию. С 2020 по 2023 год наблюдалось заметное замедление. В Восточной Антарктиде выпало необычно много снега, частично компенсировавшего потери в других областях континента. В Гренландии несколько сравнительно мягких летних сезонов примерно вдвое уменьшили потери от поверхностного таяния. На первый взгляд может показаться, что процесс начал разворачиваться.

Но несколько лет для ледяного щита — чрезвычайно короткий интервал. Гренландия и Антарктида реагируют на изменения атмосферы и океана в масштабах десятилетий и столетий. Поэтому исследователи рассматривают недавнее замедление как краткосрочное колебание на фоне значительно более продолжительной тенденции, а не как свидетельство восстановления ледяных щитов.

Почему же повышение моря всего на три сантиметра вызывает столько внимания? Средний уровень моря — это исходная точка, поверх которой действуют приливы, штормовые нагоны и волны. Если эта исходная поверхность становится выше, воде во время экстремального события требуется преодолеть меньшую высоту, чтобы выйти на сушу. По оценке исследователей, дополнительные три сантиметра уже увеличивают воздействие прибрежных наводнений и эрозии для миллионов людей.

Есть и еще одна причина внимательно следить за полярными ледниками. Гренландский и Антарктический ледяные щиты содержат колоссальные запасы воды, поэтому их будущая реакция на потепление остается одним из важнейших факторов неопределенности в долгосрочных прогнозах уровня океана. Небольшая ошибка в оценке скорости движения ледников сегодня через десятилетия может превратиться в существенную разницу в прогнозах.

Именно поэтому спутниковые наблюдения за полюсами продолжаются десятилетиями. Один спутник видит изменения высоты льда, другой помогает оценивать гравитационные изменения массы, третий следит за скоростью движения ледников. По отдельности эти измерения дают лишь фрагменты картины, но вместе превращаются в своеобразные весы планетарного масштаба.

Новые данные меняют и привычное представление о том, что означает выражение «тают полярные льды». Главная история последних десятилетий заключается не только в том, что лед превращается в воду там, где лежит. Значительная часть проблемы связана с тем, что огромные ледяные реки ускоряют движение и переносят накопленный за тысячелетия лед с континентов в океан. И если поверхность ледника можно сравнить с медленно тающей крышей, то ускорение выводных ледников больше напоминает открывшийся слив. Именно за этим «сливом» ученые теперь особенно внимательно наблюдают из космоса.