Исследование Университета Нортумбрии, которое было опубликовано в журнале Nature Geoscience на этой неделе, является первым, в котором вручную проверяется покрытие каменных обломков на каждом из ледников Земли.
По мере того, как ледники сокращаются, окружающие их горные склоны обнажаются, а эродированные каменные обломки соскальзывают вниз и накапливаются на поверхности ледников. Этот мусор образует защитный слой толщиной в несколько метров, что снижает скорость таяния льда под ним.
Несмотря на то, что эффекты этого защитного покрытия известны, до сих пор его тщательно не наносили на карты, поэтому они не были включены в глобальные модели ледников.
Исследователи выявили и исправили ключевые ошибки в Описании ледников Рэндольфа – глобальной инвентаризации контуров ледников, на которой основаны сотни исследований.
Используя изображения Landsat, исследовательская группа из отдела географии и наук об окружающей среде Университета Нортумбрии и Швейцарского федерального исследовательского института WSL провела три года, тщательно изучая и вручную проверяя более 923000 квадратных километров ледников по всему миру.
Это упражнение позволило им проанализировать обломочный покров в глобальном, региональном и индивидуальном масштабе ледников и создать первый в мире базовый набор данных по ледникам в их текущем состоянии.
Они обнаружили, что более 29000 квадратных километров площади горных ледников в мире покрыты каменными обломками – площадь, эквивалентная почти 500 Манхэттенским островам.
Ведущий исследователь Сэм Херрейд провел исследование для получения степени доктора философии в Нортумбрийском университете и теперь считается единственным человеком, который исследовал каждый ледник на Земле, вручную исправляя Инвентаризацию ледников Рэндольфа и обеспечивая уровень согласованности, который никогда прежде не присутствовал в глобальный набор данных по ледникам.
Он пояснил: «Структура обломочного покрова каждого ледника уникальна и чувствительна к климату, но до сих пор глобальные модели ледников не учитывали обломочный покров в своих прогнозах того, как ледники реагируют на изменение климата.
"Теперь мы знаем, что обломочный покров присутствует почти на половине ледников Земли, причем 7.3% общей площади горных ледников в мире покрыто мусором.
"Если учесть, что большая часть этого покрова обломков расположена на краю или подошве ледника, где таяние обычно достигает максимума, этот процент становится особенно важным с точки зрения прогнозирования будущих водных ресурсов и повышения уровня моря."
Исследование также выявило ошибки в инвентаризации ледника Рэндольфа, обнаружив, что коэффициент ошибок равен 3.3%.
Один из их выводов показал, что 10 000 квадратных километров нанесенной на карту площади ледника на самом деле были не ледником, а скорее коренной породой или растительностью, которая была либо неправильно нанесена на карту ранее, либо площадью ледника, которая с тех пор тала.
Это, в сочетании с сокращением таяния из-за обломков, изолирующих лед ниже, означает, что все прошлые глобальные модели ледников, основанные на Реестре, вероятно, переоценивали истинный объем таяния ледников, стока и последующего вклада в глобальное повышение уровня моря.
Они описали 10.6% площади ледников, которые требуют обновленного подхода к оценке таяния как «тревожно большое число», и заявили, что их работа обеспечивает ключевой набор данных для пересмотра и, вероятно, снижения вклада ледников в повышение уровня моря.
Команда также разработала способ анализа того, как покрытые мусором ледники мира будут развиваться в ближайшие столетия.
Сравнивая многие состояния ледников, присутствующих сегодня на Земле, от тех, которые считаются «молодыми» и ледяными в Гренландии, до «старых» и скальных пород, покрытых Гималаями, они смогли составить концептуальную временную шкалу, которая, по их мнению, показывает, как ледник может развиться в будущем.
Их временная шкала показывает, что многие ледники находятся на более старом конце спектра и поэтому могут считаться сокращающимися.
Соавтор, Франческа Пелличчиотти из Швейцарского федерального исследовательского института WSL и доцент Университета Нортумбрии, пояснила: «На верхних уровнях ледников постоянно накапливается снег и всегда не будет мусора, поэтому мы рассматривали только нижние уровни ледников. где может скапливаться каменный мусор.
«Лед тает и утекает, как вода, а камни – нет, а накапливаются на поверхности. Изменения скорости эрозии гор, а также изменения ледников в условиях потепления климата будут влиять на размер и форму слоя горных пород на поверхности ледника в любой момент времени.
«Хотя мы не можем точно сказать, в каком году ледник превратится в определенное состояние, скажем, в состояние, когда он почти полностью покрыт скалами, мы смогли поместить каждый ледник на концептуальную временную шкалу и приблизительно узнать, как далеко на этом линия каждого ледника должна быть почти полностью покрыта скалами.
Она добавила: «Мы обнаружили, что большая часть ледников, которые сегодня покрыты обломками, находятся за пределами пикового состояния образования обломочного покрова и склоняются к« старым »гималайским ледникам, которых, возможно, не будет намного дольше.
"С точки зрения изменения климата это еще одно свидетельство того, что потепление климата наносит ущерб ледникам Земли. Тем не менее, теперь у нас есть эталонное измерение обломочного покрова для всех ледников Земли и новые инструменты для мониторинга и прогнозирования скорости изменений, связанных с потеплением климата."