«Апостериори»: Учёные впервые успешно испытали способ искусственного утолщения арктического льда

Новости науки и технологий

Поддержите «Эхо», если вы не в России

Международная группа исследователей впервые провела полевой эксперимент, показавший, что зимой морской лёд можно искусственно сделать более толстым и устойчивым к таянию. Если подобную технологию удастся масштабировать, она потенциально сможет замедлить сокращение площади арктических льдов. Результаты исследования опубликованы в журнале Earth’s Future.

По сравнению с концом XX века ежегодная площадь льда в сентябре уменьшилась примерно на 40%, а средняя толщина льда во многих районах сократилась почти вдвое. Это усиливает изменение климата из-за так называемого эффекта альбедо. Светлый лёд хорошо отражает солнечное излучение, тогда как тёмная поверхность океана поглощает значительно больше энергии. Чем меньше остаётся льда, тем сильнее нагревается океан, а это, в свою очередь, ускоряет дальнейшее таяние. По современным прогнозам, уже к середине XXI века Арктика может практически полностью освобождаться ото льда в конце лета.

В последние годы исследователи предложили несколько способов искусственно замедлить этот процесс. Среди них – распыление аэрозолей в стратосфере для отражения части солнечного света, нанесение на поверхность льда отражающих материалов и другие методы климатической инженерии. Однако до сих пор ни один из них не показал убедительных результатов. Ещё одна идея заключается в том, чтобы зимой перекачивать морскую воду на поверхность льда. Предполагалось, что вода быстро замёрзнет, образуя дополнительный слой льда, однако до сих пор эта гипотеза проверялась только с помощью компьютерного моделирования.

Новый эксперимент стал первой полноценной проверкой этой идеи в реальных условиях. Исследователи оборудовали в канадском заливе Кембридж-Бей экспериментальный участок размером один квадратный километр. Восемь площадок зимой затапливали морской водой при помощи насосов, а ещё три оставили без изменений для сравнения. Некоторые участки затапливали один раз, другие – дважды за сезон. Всего было перекачано около 30 тысяч кубических метров морской воды, а общая площадь обработанного льда составила около четверти квадратного километра.

К середине мая искусственно обработанный лёд оказался заметно толще обычного. На участках, которые затапливали один раз, прирост толщины составил от 13 до 22 сантиметров, а при двух обработках достигал 28–32 сантиметров. При этом наиболее эффективным оказалось затопление в январе и повторно в феврале. По словам авторов работы, увеличение толщины примерно на 30 сантиметров сопоставимо с тем уменьшением толщины льда, которое наблюдалось в этом районе за последние полвека.

Ещё один результат исследований оказался неожиданным. Весной экспериментальные участки не только оставались более толстыми, но и выглядели значительно светлее окружающего льда. Спутниковые снимки и съёмка с беспилотников показали, что такие участки дольше сохраняли высокую отражательную способность и медленнее покрывались талыми озёрами. Авторы предполагают, что это связано сразу с несколькими факторами: меньшей толщиной снежного покрова после зимнего затопления, более эффективным вертикальным отводом талой воды и изменением структуры самого льда. Пока это лишь гипотеза, и механизм ещё предстоит подробно изучить в будущем.

Исследователи также провели отдельный эксперимент по осушению уже образовавшегося талого озера. Они пробурили несколько небольших отверстий во льду, после чего вода за несколько дней ушла вниз, а поверхность стала заметно светлее. Это говорит о том, что даже во время весеннего таяния может существовать возможность частично восстановить отражательную способность льда.

При этом сами авторы подчёркивают, что пока речь не идёт о готовом способе борьбы с изменением климата. Эксперимент проводился на площади около одного квадратного километра, а для заметного влияния на климат подобную технологию пришлось бы применять на территориях в миллионы раз больше. Кроме того, остаются открытыми вопросы стоимости, логистики, влияния на экосистемы Арктики и того, сохранится ли наблюдаемый эффект в других регионах и при более тёплом климате. Поэтому исследование следует рассматривать прежде всего как первое экспериментальное подтверждение того, что сама идея, ранее существовавшая только в климатических моделях, действительно работает в природных условиях.