Современное ускорение движения ледников Антарктиды на фоне высокого подледного теплового потока

Обложка
  • Авторы: Лобковский Л.И.1, Баранов А.А.2, Рамазанов М.М.3
  • Учреждения:
    1. Институт океанологии им. П. П. Ширшова Российской Академии наук
    2. Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики Российской Академии наук
    3. Институт проблем геотермии и возобновляемой энергетики – филиал Объединенного Института Высоких Температур Российской Академии наук
  • Выпуск: Том 515, № 1 (2024)
  • Страницы: 157-163
  • Раздел: ГЛЯЦИОЛОГИЯ
  • URL: https://journals.rcsi.science/2686-7397/article/view/265127
  • DOI: https://doi.org/10.31857/S2686739724030203
  • ID: 265127

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Высокий тепловой поток и вулканическая активность в Западной Антарктиде способствуют нестабильности и ускорению стока в океан покровных ледников Западно-антарктического ледового щита. При этом может произойти катастрофическое повышение уровня моря на десятки сантиметров – первые метры за очень короткое по геологическим масштабам время (годы-десятилетия) за счет быстрого сползания больших масс льда Западной Антарктиды в океан. В случае сползания ледников Пайн-Айленд (50 см – повышение уровня моря) или Туэйтс (65 см – повышение уровня моря) в океан купол Западно-Антарктического ледяного щита потеряет опору со стороны этих ледников и может начать разрушаться. В этом случае уровень моря поднимется уже на первые метры. На основе реологического закона Глена для двумерной модели движения льда как нелинейной вязкой жидкости рассчитаны скорости течения ледника толщиной 3000 м в условиях прилипании к ложу (~20 м/год) и в условиях скольжения по коренному основанию при подплавлении нижней кромки ледника за счет повышенного теплового потока снизу (~3000 м/год). Эти скорости хорошо согласуются со скоростями движения ледников Пайн-Айленд, Туэйтс, Амери, Денмен и Тоттен. Быстрое движение некоторых выводных ледников Восточной Антарктиды, вероятно, также вызвано подплавлением их подошвы, что дает основание предположить повышенный подледный тепловой поток в этих районах Восточной Антарктиды.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Л. И. Лобковский

Институт океанологии им. П. П. Ширшова Российской Академии наук

Email: aabaranov@gmail.com

академик РАН

Россия, Москва

А. А. Баранов

Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: aabaranov@gmail.com
Россия, Москва

М. М. Рамазанов

Институт проблем геотермии и возобновляемой энергетики – филиал Объединенного Института Высоких Температур Российской Академии наук

Email: aabaranov@gmail.com
Россия, Махачкала

Список литературы

  1. Lobkovsky L. I. Seismogenic-triggering mechanism of gas emission activizations on the Arctic shelf and associated phases of abrupt warming // Geosciences. 2020. V. 10. P. 428.
  2. Lobkovsky L. I., Baranov A. A., Ramazanov M. M., Vladimirova I. S., Gabsatarov Y. V., Semiletov I. P., Alekseev D. A. Trigger Mechanisms of Gas Hydrate Decomposition, Methane Emissions, and Glacier Breakups in Polar Regions as a Result of Tectonic Wave Deformation // Geosciences. 2022. V. 12. P. 372.
  3. Rignot E., Mouginot J., Scheuchl B., van den Broeke M., van Wessem M. J., Morlighem M. Four decades of Antarctic Ice Sheet mass balance from 1979–2017 // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2019. V. 116. P. 1095–1103.
  4. Ruppel C. D., Kessler J. D. The interaction of climate change and methane hydrates // Rev. Geophys. 2017. V. 55. P. 126–168.
  5. Morlighem M., Rignot E., Binder T., Blankenship D., Drews R., Eagles G., Eisen O., Ferraccioli F., Forsberg R., Fretwell P., et al. Deep glacial troughs and stabilizing ridges unveiled beneath the margins of the Antarctic ice sheet // Nat. Geosci. 2020. V. P. 13, 132–137.
  6. Baranov A., Morelli A. The structure of sedimentary basins of Antarctica and a new three-layer sediment mo-del // Tectonophysics. 2023. V. 846. P. 299–313.
  7. Баранов А. А., Лобковский Л. И., Бобров А. М. Глобальная геодинамическая модель современной Земли и ее приложение для Антарктиды // Доклады Академии наук. Науки о Земле. 2023. Т. 512. № 1. С. 100–105.
  8. Lösing M., Ebbing J., Szwillus W. Geothermal heat flux in Antarctica: Assessing models and observations by Bayesian inversion // Front. Earth Sci. 2020. V. 8. P. 105.
  9. van Wyk de Vries M., Bingham R., Hein A. A new volcanic province: an inventory of subglacial volcanoes in West Antarctica // Geol. Soc. Spec. Publ. 2018. V. 461. P. 231.
  10. Баранов А. А., Лобковский Л. И. Глубочайшие впадины на суше в Антарктиде как результат кайнозойской активизации рифтогенеза // Доклады Академии наук. Науки о Земле. 2024. Т. 514. № 1. С. 50–55.
  11. Голынский Д. А., Голынский А. В. Рифтовые системы Восточной Антарктиды – ключ к пониманию распада Гондваны // Региональная геология и металлогения. 2012. № 52. C. 58–72.
  12. Голынский А. В., Голынский Д. А. Рифтовые системы в тектонической структуре Восточной Антарктиды // Научные результаты российских геолого-геофизических исследований в Антарктике. Вып. 2. СПб. 2009. С. 132–162.
  13. Масолов В. Н., Куринин Р. Г., Грикуров Г. Э. Глубинное строение рифтовых зон Антарктики и их роль в тектонической структуре земной коры // 25 лет Советской антарктической экспедиции. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. С. 16–29.
  14. Каменев Е. Н., Лейченков Г. Л. Структурная карта Антарктики м-ба 1:25 500 000 с объяснительной запиской. Геолого-минерагеническая карта Мира м-ба 1:30 000 000 (Ред. Красный Л. И. и др.). СПб: ВСЕГЕИ, 2000.
  15. Сущевская Н. М., Мигдисова Н. А., Антонов А. В., Крымский Р. Ш., Беляцкий Б. В., Кузьмин Д. В., Бычкова Я. В. Геохимические особенности лампроитовых лав четвертичного вулкана Гауссберг (Восточная Антарктида) – результат влияния мантийного плюма Кергелен // Геохимия. 2014. № 12. С. 1–21.
  16. Loose B., Naveira Garabato A. C., Schlosser P., Jenkins W.J., Vaughan D., Heywood K. J. Evidence of an active volcanic heat source beneath the Pine Island Glacier // Nat. Commun. 2018. V. 9. P. 2431.
  17. Dziadek R., Ferraccioli F., Gohl K. High geothermal heat flow beneath Thwaites Glacier in West Antarctica inferred from aeromagnetic data // Communication Earth Environment. 2021. V. 2 P. 162.
  18. Pattyn F. Sea-level response to melting of Antarctic ice shelves on multi-centennial timescales with the fast Elementary Thermomechanical Ice Sheet model (f.ETISh v1.0) // The Cryosphere. 2017. V. 11. P. 1851–1878.
  19. Lobkovsky L. I., Baranov A. A., Garagash I. A., Ramazanov M. M., Vladimirova I. S., Gabsatarov Y. V., Alekseev D. A., Semiletov I. P. Large Earthquakes in Subduction Zones around the Polar Regions as a Possible Reason for Rapid Climate Warming in the Arctic and Glacier Collapse in West Antarctica // Geosciences. 2023. V. 13. P. 171.
  20. Епифанов В. П. Физическое моделирование режимов движения ледников // Лед и Снег. 2016. Т. 56. № 3. С. 333–344.
  21. Feldmann J., Levermann A. Collapse of the West Antarctic Ice Sheet after local destabilization of the Amundsen Basin // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015. V. 112. P. 14191–14196.
  22. Лобковский Л. И., Баранов А. А., Владимирова И. С., Алексеев Д. А. Сильнейшие землетрясения и деформационные волны как возможные триггеры потепления климата в Арктике и разрушения ледников в Антарктике // Вестник РАН. 2023. Т. 93. № 6. С. 526–538.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Рельеф коренных пород Антарктиды по модели BEDMACHINE [5]. Красная линия – профиль от Южного Полюса до ледника Туэйтса. Вулканы отмечены черными точками. Цифрами отмечены быстродвижущиеся ледники: 1 – Пайн-Айленд; 2 – Туэйтс; 3 – Амери; 4 – Скотт и Денмен; 5 – Вендерфорт и Тоттен; 6 – Уилкса.

Скачать (574KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Профили коренной породы и топографии льда от Южного Полюса до береговой линии ледника Туэйтс.

Скачать (203KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах