Сейсмічні коливання допоможуть відслідковувати коливання температури шельфових льодовиків.

Американські геофізики впродовж двох років з допомогою сейсмографів фіксували коливання найбільшого в Антарктиді шельфового льодовика і виявили, що він постійно «співає» на низьких частотах - цей «спів» дозволяє стежити за станом поверхневого шару льодовика глибиною декілька метрів, зокрема, оцінювати швидкість його танення і ризик руйнування, йдеться в статті, опублікованій в Geophysical Research Letters, інформує Ukr.Media.

Шельфові льодовики, які оточують континентальну частину Антарктиди, вкрай важливі для стійкості антарктичного льодового щита в цілому - якщо ці прибережні льодовики зруйнуються, швидкість танення всього антарктичного льоду різко зросте. Тому відстежувати стан шельфу вкрай важливо.

Жюльєн Шапу (Julien Chaput) з університету Колорадо і його колеги аналізували дані, зібрані з 2014 по 2017 рік мережею з 34 широкосмугових сейсмостанцій, розміщених на шельфовому льодовику Росса - найбільшому шельфовому льодовику Антарктиди. Головне завдання цього проекту - визначити, як коливання океанічних хвиль, атмосферні течії та інші фактори впливають на еволюцію льодовика та його стабільність. Хоча льодовик Росса досі вважався відносно стабільним порівняно з іншими льодовиками західної Антарктиди, останнім часом баланс між кількістю снігу, що розтанув і накопиченим льодом став поступово зрушуватися убік від стабільного рівня, що створює загрозу колапсу льодовика, як це вже відбувалося з іншими льодовиками, наприклад з льодовиком Ларсен B.

Автори статті виявили, що під дією вітру льодовик постійно коливається на низьких частотах близько 5 герц, причому коливання частоти пов'язані з двома факторами: швидкістю вітру і температура повітря. Для аналізу цих зв'язків дані сейсмостанцій були зіставлені з метеорологічними параметрами, зібраними метеостанцією GIL в центрі шельфового льодовика.

Після цього зіставлення з'ясувалося, що посилення вітру до початку шторму зазвичай призводить до зниження частоти звучання, у міру зменшення швидкості вітру, навпаки, до підвищення. Кінцева фонова частота іноді перевищує пікові значення початкової, що вказує на сейсмічну зміну поверхні льодовика.

Крім того, вдалося зафіксувати зміни, пов'язані з температурою. Так, наприклад, у січні 2016 року через вплив Ель-Ніньо на льодовику різко підвищилася температура і почалося танення. На більшості сейсмостанцій, де спостерігалося інтенсивне танення, простежується послідовна спектральна еволюція - зниження значень частоти в період танення. Моделювання показало, що це зміна, відповідна температурній аномалії, поширюється на глибину. Було проведено моделювання для кількох станцій центрального льодовика в рамках кордонів танення, яке показало 35-40% падіння сейсмічної швидкості на глибину до декількох метрів.

Вчені відзначають, що постійне спостереження за сейсмічним «співом» льодовика дозволить в режимі реального часу відслідковувати формування нових тріщин, озера води, яка розтаяла, в товщі льодовика та інших процесів, які потенційно можуть призвести до колапсу.