Найбільшій прісноводній системі Землі заважає щось зсередини: інтенсивний потік порушує її роботу

Потужні імпульси ґрунтових вод піднімаються з-під озер Мічиган і Гурок, що утворюють одну з найбільших у світі прісноводних систем у світі. Цей потік, як вважається, може кардинально змінити характер і місце утворення льоду, що має важливі наслідки для моделей взаємодії льоду і клімату, пише PHYS.org.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Оскільки зміна клімату чинить тиск на систему, нові дослідження вказують, що традиційні моделі, ймовірно, можуть недооцінювати, наскільки ґрунтові води здатні дестабілізувати озерний лід уздовж берегових ліній.

Якщо йдеться про утворення і стабільність озерного льоду, на думку, як правило, спадають атмосферні чинники, наприклад:

• температура повітря;
• вологість;
• вітер;
• сонячна радіація.

Однак у новому дослідженні Саїд Мемаріз Гірничої школи Колорадо з колегами стверджують, що потік ґрунтових вод може відігравати величезну роль у регулюванні утворення й танення льоду у великих прісноводних системах.

Під час дослідження вчені використовували пов'язані гідродинамічні моделі льоду, що включають просторово і тимчасово мінливу витрату ґрунтових вод на дні озер Мічиган і Гурон. Команда також провела, як різні величини потоку замінюють термічну стратифікацію озера, початок замерзання і стійкість льоду.

Результати вказують, коли потік ґрунтових вод посилюється, він діє як слабке, але постійне джерело тепла, додаючи теплішу воду з-під поверхні, тим самим затримуючи ріст льоду або сприяючи його таненню.

Під час дослідження вчені протестували низку сценаріїв потоку ґрунтових вод. Результати вказують на те. Що при низьких потоках вплив був незначним, з невеликим витонченням або затримкою замерзання в мілководних зонах. За помірного потоку (у 100 разів більшого за базовий потік) ґрунтові води можуть порушити термічну стратифікацію, перемішуючи теплішу воду вгору, що перешкоджає стабілізації льоду. Але в найекстремальніших режимах потоку (у 1000 разів більше базового потоку) ефект стає драматичним. Дані вказують на те, що в цьому випадку в прибережних зонах лід стає термічно дестабілізованим, танення починається раніше і проникає вглиб суші, ніж раніше передбачали моделі без урахування ґрунтових вод.

Результати нового дослідження також показують, що дестабілізуючий вплив виявився сильнішим поблизу берегів озера через підвищений приплив ґрунтових вод. Водночас у надрах озера ефект пом'якшується об'ємом і теплоізоляцією. Простими словами, слабке придонне тепло від ґрунтових вод непропорційно сильно підточує лід поблизу місць, де люди, екосистеми та інфраструктура найбільше взаємодіють із поверхнею озера.

Дані також вказують на те, що потоки ґрунтових вод різняться. Наприклад, сильний потік в одному прибережному секторі може локально розтоплювати або робити лід тоншим, при цьому інша частина водойми може залишатися замерзлою.

Тепер автори дослідження стверджують, що в контексті зміни клімату, підвищення ґрунтових вод, зміна кількості опадів, зміни в землекористуванні або зміни в поповненні водоносних горизонтів можуть змістити режими потоку ґрунтових вод вгору. Це впливає на і без того вразливий крижаний покрив.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що земні континенти висихають із безпрецедентною швидкістю.

Раніше Фокус писав про те, коли на Землі з'явилася перша крапля прісної води.