Как автономные роботы помогают исследовать таяние гренландских ледников
Ледяной щит Гренландии содержит миллионы кубических километров пресной воды — если он растает полностью, уровень Мирового океана поднимется на семь метров. Но как именно тёплая океанская вода подтачивает лёд снизу, учёные до сих пор понимают плохо: подходить к стене ледника слишком опасно из-за внезапных отколов глыб. 16 июля из британского порта Харвич вышло судно RRS Sir David Attenborough. На борту — десятки международных специалистов и арсенал техники: дроны, мини-субмарины и автономные подводные роботы. Задача — за пять недель собрать данные, которые закроют «слепое пятно» в климатических моделях.
Роботы вместо людей: ледяной фронт на дистанции
Фьорды юго-восточной Гренландии — одно из самых негостеприимных мест для полевых исследований. Глыбы льда откалываются от ледника без предупреждения, и находиться рядом с ними смертельно опасно. Поэтому ключевая роль отведена беспилотникам. Дроны с камерами высокого разрешения снимут поверхность ледника сверху, а под воду уйдут автономные аппараты, способные привинчиваться к ледяной стене на глубине в сотни метров.
«Морские роботы могут подойти вплотную ко льду — туда, где человеку находиться совершенно небезопасно», — объясняет руководитель проекта Келли Хоган, морской геофизик из Британской антарктической службы (BAS). Роботы не только доберутся до труднодоступных зон, но и пробудут там дольше, чем смогли бы водолазы. Экспедиция обошлась британскому правительству в 20 миллионов фунтов (27 миллионов долларов) — это инвестиция в фундаментальное понимание того, как работают ледники.
Пробел в знаниях: почему океан «топит» лёд неравномерно
Самый тревожный вопрос, на который пока нет чёткого ответа, сформулировал британский физик-океанолог Марк Иналл: «Мы до сих пор не понимаем, как именно океанская вода растапливает лёд». Существующие климатические модели описывают процесс слишком грубо. Они предполагают, что тепло передаётся равномерно, но реальность сложнее: тёплые течения проникают под шельфовые ледники на разной глубине, солёность и скорость потоков создают нелинейный эффект. Неучтённые детали приводят к тому, что прогнозы таяния разнятся на десятки лет.
Экспедиция планирует измерять температуру, солёность и скорость воды прямо у ледяной стены, одновременно с этим дроны будут фиксировать, как меняется поверхность ледника. Сопоставление этих данных впервые даст учёным «трёхмерный портрет» тающего фронта. Без такой картинки невозможно понять, ускорится ли процесс в ближайшие десятилетия — или же модели переоценивают риски.
Глобальный конвейер под угрозой: что такое AMOC
Таяние Гренландского ледяного щита влияет не только на уровень океана. Огромные объёмы пресной воды поступают в Северную Атлантику и нарушают работу Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC). Это система течений, которая работает как гигантский конвейер: переносит тёплую воду из тропиков в северное полушарие, а холодную — обратно на юг. Именно AMOC определяет мягкие зимы в Европе и распределение осадков в тропиках.
Учёные сходятся во мнении, что из-за ускоряющегося таяния Гренландии AMOC ослабевает, но споры о скорости этого процесса не утихают. Пол Холланд, специалист по моделированию данных из BAS, называет ситуацию «огромной неопределённостью». По его словам, увеличение выбросов парниковых газов делает сценарии разрушения AMOC более вероятными, но точные сроки и условия коллапса остаются неизвестными.
2040-е годы: прогноз, который могут уточнить
Нынешняя британская климатическая модель на следующее столетие предсказывает нарушение одного из ключевых элементов AMOC — Североатлантического субполярного круговорота — уже к 2040-м годам. Это повлияет на рыболовство и морские экосистемы в регионе. Однако сама Келли Хоган признаёт: «Наши лучшие модели на данный момент содержат неточности, и мы надеемся получить реалистичное описание тающего ледяного щита Гренландии».
Для этого на борту находится Пол Холланд — он будет работать с данными напрямую, без задержки, чтобы немедленно встроить их в вычислительную модель. «У нас нет времени ждать, пока учёные закончат исследования, а потом дожидаться реакции климатических центров», — говорит Холланд. Проблема настолько срочная, что модель должна обновляться в реальном времени, по мере поступления замеров.
Коллапс неизбежен? Мнения разделились
Часть научного сообщества полагает, что остановка AMOC уже неизбежна и человечество лишь отсрочивает её. Но Марк Иналл называет это «не консенсусной точкой зрения». Американский гляциолог Эрин Петтит добавляет: «Судя по всему, AMOC замедляется, и это, скорее всего, продолжится. Но насколько серьёзными будут последствия — мы как раз и пытаемся выяснить».
Именно для разрядки этой неопределённости и нужны данные, которые соберут роботы. Они позволят ответить на вопрос: ускорится ли таяние линейно или процесс может войти в необратимую фазу в ближайшие 20–30 лет.
Экспедиция RRS Sir David Attenborough продлится всего пять недель. Этого мало, чтобы объять весь ледяной щит, но достаточно, чтобы впервые получить точные измерения у кромки ледника. Вопрос в том, хватит ли миру политической воли использовать эти данные для реальных действий — или они останутся лишь строчками в научных журналах.
