Доктор Джеймин Гринбаум (Jamin Greenbaum) и его команда работают на передовой исследований климатических изменений на самом холодном континенте планеты Земля.
В декабре 2023 года доктор Гринбаум с группой коллег-исследователей отбыл из порта Литтлтон в Новой Зеландии на борту антарктического исследовательского судна «RV Araon», владельцем которого является Корейский институт полярных исследований (KOPRI).
Доктор Гринбаум, геофизик из Института океанографии Scripps, вместе с группой исследователей отправился в экспедицию, чтобы понять причины, которые приводят к таянию Антарктического ледяного щита, а также то, как лучше прогнозировать подъем уровня Мирового океана, который происходит по всей планете.
Группа ученых ведет поиск свежих данных, подтверждающих, что талые воды, попадающие в море с шельфовых ледников Антарктики, могут приводить к потеплению океанических вод в этом районе и ускорять процессы таяния льда.
Проще говоря, доктор Гринбаум и его коллеги соберут больше сведений о таянии льдов, скрытых под поверхностью океана.
Проникновение в глубины антарктического шельфа для прогнозирования интенсивности подледникового таяния
При обзоре с высоты птичьего полета Антарктика не похожа на другие места на планете. Однако плавучие шельфовые ледники, подвергающиеся воздействию теплого воздуха над поверхностью океана и под ней, наиболее подвержены таянию. Ущерб на этом не заканчивается.
«Если ледниковая шапка растает целиком, пополнив воды океана, то таяние антарктических льдов потенциально способно повысить уровень мирового океана примерно на 58 метров. Существует вероятность, что в прошлый раз, когда значения средних температур на планете были сопоставимы с сегодняшними, Антарктика стала причиной подъема уровня моря на 3-6 метров выше текущего», — поясняет доктор Гринбаум.
Чтобы представить наглядно — повышение уровня океана на 1 метр напрямую затронет жизни более 145 миллионов жителей прибрежных регионов по всему миру.
Традиционный метод использования космических спутников состоит в том, чтобы отслеживать линии налегания ледников — это места, где лед начинает дрейфовать и формирует плавучий шельфовый ледник вместо того, чтобы налегать на дно океана. Однако доктор Гринбаум и входящие в его команду ученые пошли другим путем.
”«Космические спутники способны фиксировать изменения ледникового щита, но не могут определить процессы, вызывающие эти изменения; для этого требуется задействовать летательный аппарат или организовывать наземные исследовательские лагеря», — объясняет доктор Гринбаум.
«Прямое наблюдение за этими средами — занятие сложное, дорогостоящее и ограниченное в пространстве. На некоторых участках шельфовых ледников вы можете задействовать автономные подводные аппараты, а в других местах прибегнуть к технологии проплавления горячей водой, разбив для этого специализированные лагеря. Но эти методы не позволяют провести полномасштабную разведку изучаемых объектов окружающей среды», — добавляет он.
Работающие с ним ученые совместно с экипажем канадской вертолетной группы используют нетрадиционный метод размещения специальных датчиков с воздуха в небольших проемах в ледниках.
«Целевые зоны наших исследований близки к линиям налегания, трещины в которых позволяют получить доступ к океану, как если бы мы могли отколоть тонкий слой морского льда», — говорит доктор Гринбаум.
«Эти зоны расположены слишком далеко, чтобы добраться до них автономными плавательными аппаратами со стороны открытого океана, и в то же время они слишком опасны, чтобы развертывать там лагеря для проведения буровых работ. Использование летательных аппаратов позволяет нам собирать критически важные полевые данные гравитационной и магнитной разведки, которые помогут сделать более точный вывод о глубине морского дна в этих труднодоступных районах.»
Потери массы ледников
«Наша цель состоит в том, чтобы найти недостающие элементы этой головоломки и попытаться выяснить, какими происходящими процессами можно объяснить столь быстрое таяние льда», — объясняет доктор Гринбаум.
58 метров
Если ледниковая шапка растает целиком, пополнив воды океана, то таяние антарктических льдов потенциально способно повысить уровень мирового океана примерно на 58 метров.
145 миллионов человек
Чтобы представить наглядно — повышение уровня океана на 1 метр напрямую затронет жизни более 145 миллионов жителей прибрежных регионов по всему миру.
Скованный льдами континент из чуда природы превращается в угрозу глобального масштаба
Когда более 200 лет назад Антарктида была открыта, ее рассматривали как чудесное творение природы. Прогресс технологий геофизических исследований в 50-60-х годах 20 века позволил обнаружить громадные ледовые щиты, покоящиеся на глубине 2,6 км ниже уровня моря в западной части Антарктики.
Но в 1970-х годах была впервые высказана гипотеза о нестабильности морского ледникового щита: ситуация с ледниковыми щитами, которые прикреплены к земной поверхности ниже уровня моря, может быстро дестабилизироваться.
В 1990-е годы вблизи ледников были обнаружены теплые океанические течения, потенциально способные спровоцировать таяние оторвавшихся ледников. Однако за последнее десятилетие все больше исследований демонстрируют, что температура океана не настолько высока, и сам по себе океан не может привести к таянию ледников. Доктор Гринбаум и его коллеги намерены найти недостающие элементы этой головоломки.
В задачи исследований входит сведение вместе огромных массивов данных, полученных в ходе многочисленных геологических и геофизических изысканий, и в этом ученым помогает инновационное программное обеспечение для изучения недр от компании Seequent.
”«Способность визуализировать, анализировать и интегрировать все наши геологические данные при помощи Oasis montaj является огромным подспорьем как для наших полевых исследований, так и для анализа. В сочетании с топографическими картами и спутниковыми снимками мы располагаем возможностью создавать высокоинформативные трехмерные изображения, которые дают неоценимое представление о том, что скрывается в толще антарктических льдов», — говорит доктор Гринбаум.
Доктор Джеймин Гринбаум беседует с генеральным директором Seequent Грэмом Грантом о ряде вариантов применения Oasis montaj для работы и исследований ученых (Изображение предоставлено компанией Seequent)
Ценность визуализации данных для понимания невидимых глазу уязвимых участков ледников
Oasis montaj — отличная платформа для создания контекста для различных типов данных и их интерпретации, включая данные гравитационной, магнитной, радарной разведки, а также для инверсии данных магнитной разведки, направленной на определение глубины до источника аномалии.
«Каждый год мы доверяем программному обеспечению помогать нам планировать наши исследования, создавать карты для пилотов, разрабатывать полетные маршруты и сетки развертывания, чтобы максимально продуктивно использовать время разведки на протяжении месяцев антарктического лета», — сообщает доктор Гринбаум.
«Мы используем полученные ранее данные в целях уточнения результатов разведки, повторного прохождения маршрутов съемки или сосредоточения поиска в наиболее подходящих местах для погружения наших океанографических датчиков. В некоторых случаях планирование выполняется непосредственно в процессе съемки, когда погодные условия или обстоятельства находятся вне нашего контроля, поэтому очень полезно иметь в своем распоряжении инструмент, характеризующийся подобной гибкостью.»
”«Кроме того, программа работает очень быстро, без запаздываний по времени. А благодаря усовершенствованиям, реализованным в последней версии программы и позволяющим интегрировать спутниковые изображения, мне удалось еще больше оптимизировать часть рабочего процесса», — делится с нашими читателями доктор Гринбаум.
Доктор Гринбаум и его коллеги понимают, что для составления полной картины Антарктики и ее уязвимостей перед угрозами глобального потепления потребуется выполнять наблюдения за ледниками и в другие времена года.
«Однако инфраструктура в Антарктиде пока не приспособлена для ведения научных изысканий в зимнее время. Со стороны научного сообщества растет запрос на перемену этой ситуации, и усовершенствования в технологиях БПЛА должны открыть новые возможности для работы не только в летний период.»
Ученые усиленно работают над тем, чтобы по максимуму реализовать потенциал беспилотных летательных аппаратов в своих исследованиях, и поможет им в этом Oasis montaj.
«Было бы замечательно при планировании вылетов задействовать Oasis montaj», — признается доктор Гринбаум.
Жизненно важные исследования, которыми занимается эта группа ученых, стали возможны благодаря поддержке Национального научного фонда США, Национального управления по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA), Университета штата Калифорния в Сан-Диего, фонда Унгера Ветлесена и личному пожертвованию Грега и Мари Мога, внесенному в рамках участия Клуба первооткрывателей.
История доктора Джеймина Гринбаума также опубликована в апрельском номере журнала Eco 2024 г.
