Твёрдые породы и глубокие влажные зоны под ледником Твейтс в Антарктиде

Скрытый ландшафт под гигантским ледником

Ледник Твейтс в Западной Антарктиде получил прозвище «ледник Судного дня», поскольку изменения там могут повысить глобальный уровень моря на несколько десятков сантиметров в течение предстоящих столетий. Тем не менее до недавнего времени учёные имели лишь расплывчатое представление о том, что скрывается под двумя километрами льда. В этом исследовании применялись чувствительные сейсмические съёмки — по сути контролируемые эхо-сигналы в льду — чтобы создать детальную карту скрытого подледного мира. Результаты показывают сложный рельеф: чередование твёрдых скальных гряд, глубоких заполненных осадками бассейнов и обширных влажных зон и подледных болот, которые в совокупности регулируют скорость отступления ледника вглубь Антарктиды.

Почему имеет значение грунт подо льдом

Ледник Твейтс уже является одним из крупнейших вкладчиков Антарктиды в повышение уровня моря, и он покоится на подошве, наклонённой в сторону внутренних областей континента. Такая геометрия делает его особенно уязвимым: как только линия подошвы — место, где лед отрывается от грунта и начинает плавать — отступает вовнутрь, лед может войти в неустойчивое состояние и устремиться в океан быстрее. Скорость этого процесса зависит не только от тёплой океанической воды, размывающей фронт ледника, но и от характера грунта под льдом. Твёрдое, шероховатое дно действует как тормоз, тогда как мягкие, насыщенные водой осадки превращают подошву ледника в скользкую поверхность. До сих пор моделям приходилось гадать многие из этих свойств, что приводило к большим разбросам в прогнозах будущего подъёма уровня моря.

Прослушивание формы и прочности подошвы

Группа исследователей проехала более 340 километров по леднику Твейтс, буксируя специализированный сейсмический вибратор и «сноустример» с датчиками. Посылая контролируемые вибрации в лёд и записывая возвращающиеся эхо‑сигналы, они восстановили высокоразрешающую картину формы подошвы и материалов, из которых она состоит. Продольный профиль вдоль течения, простирающийся от района около линии подошвы на сотни километров во внутренние районы, демонстрирует чередование зон гладкого, пологого рельефа и грубых высоких гряд со steпеными лицевыми обрывами, обращёнными вверх по течению. Второй профиль, пересекающий ледник, выявляет, как эти особенности и материалы меняются от быстро текущего центрального ядра к более медленным окраинам.

Гряды, скальные бугры и влажные бассейны

Сейсмические данные показывают, что подошва Твейтса вовсе не однородна. Крупные скальные гряды, такие как Нижняя и Верхняя гряды Твейтс, поднимаются на сотни метров над окружающей поверхностью и имеют крутые лицевые обрывы, обращённые в сторону истока. Они действуют как погребённые перемычки, противодействующие быстрому движению льда. На их подветренных сторонах команда обнаружила более гладкие «хвосты» из уплотнённых осадков, перекрытых мягкими, деформируемыми слоями — классические формы «скала-и-хвост», вырезанные и накопленные текучим льдом. Между грядами лежат глубокие бассейны, некоторые толщиной до нескольких сотен метров, заполненные осадками от плотных до высокопористых. В ряде впадин сейсмические отражения указывают на наличие свободной воды или насыщенных водой осадков, образующих карманы и слои влажного грунта, которые могут снижать трение у основания льда.

Глубокое болото подо льдом

Одно из самых поразительных открытий — активное подледное озеро, известное как Thw124, под быстро текучим стволом ледника. Из космоса спутники фиксируют медленные подъёмы и опускания этой области на несколько метров по мере того, как вода стекает и снова наполняет озеро. Сейсмические профили показывают, что это озеро не является простым плоским резервуаром воды, а представляет собой десятки и более сотни метров крайне пористых, насыщенных водой осадков, лежащих на более твёрдом основании. Эти мягкие, влажные отложения сосредоточены ниже подошвенных вершин и повторяют геометрию форм «скала-и-хвост», но с гораздо более «мягкой» структурой. Даже после событий дренажа большая часть воды остаётся запертой в осадках, поэтому подошва ведёт себя скорее как постоянное болото или водоносный горизонт, чем как простое переключаемое озеро. В других местах, под восточным краем ледника, подошва в основном твёрдая и консолидированная, с лишь единичными включениями более мягких, влажных материалов.

Последствия для будущего повышения уровня моря

Для неспециалистов главный вывод заключается в том, что судьба ледника Твейтс во многом определяется деталями невидимого под ним грунта. Вместо простой бинарной картины «твёрдое или мягкое» основание — ледник покоится на мозаике скальных гряд, осадочных бассейнов и водонасыщенных болот. Твёрдые крутые гряды действуют как тормоза, временно замедляя отступление линии подошвы, тогда как глубокие влажные бассейны и насыщенные водой осадки позволяют льду легче скользить и истончаться дальше вглубь. Современные компьютерные модели, как правило, сглаживают эту сложность, что может приводить к недооценке того, насколько эти скрытые особенности способны либо сопротивляться, либо ускорять отступление. Предоставив одну из наиболее детализированных карт подледного мира антарктического ледника, это исследование даёт моделистам данные, необходимые для более надёжных прогнозов того, сколько и как быстро ледник Твейтс может добавить к глобальному уровню моря.

Цитирование: Zeising, O., Eisen, O., Hofstede, C. et al. Hard rocks and deep wetlands beneath Thwaites Glacier in Antarctica. Commun Earth Environ 7, 366 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03502-2

Ключевые слова: Ледник Твейтс, подледная гидрология, антарктический ледяной щит, подъем уровня моря, вибросейсмическая съёмка