Поплавок, который смог. Зонд Argo считали погибшим во льдах Антарктиды, но он вернулся с уникальными данными о глобальном потеплении

Крошечный роботизированный зонд, который ученые уже считали потерянным под антарктическим льдом, неожиданно вернулся на связь и привез уникальные данные из одного из самых труднодоступных районов планеты.

В 2020 году специалисты австралийского научного агентства CSIRO спустили в океан у ледника Тоттен в Восточной Антарктиде автономный зонд Argo. Это свободно дрейфующий прибор, который ныряет на глубину, измеряет характеристики воды и периодически всплывает, чтобы передать результаты по спутниковой связи. Однако капризные антарктические течения унесли зонд дальше к югу, и он ушел под шельфовый лед Денмана. Связь пропала, ученые решили, что прибор погиб подо льдом, но почти через девять месяцев он неожиданно всплыл и передал накопленные измерения.

Предполагаемый маршрут дрейфующего зонда. Источник: CSIRO

Оказалось, что все это время зонд работал под ледяным панцирем. В течение примерно восьми месяцев он каждые пять дней поднимался от дна до нижней границы шельфового льда и измерял, как меняются температура и соленость воды с глубиной. Исследователи называют эти данные первой линией океанографических измерений под шельфовым льдом в Восточной Антарктиде. Всего за два с половиной года работы Argo собрал 195 таких серий вертикальных измерений, причем значительная их часть пришлась на регионы, где раньше не было ни одного прямого измерения.

Полученные данные особенно важны для понимания того, как глобальное потепление влияет на антарктические шельфовые ледники. Эти гигантские пластины плавучего льда работают как естественный буфер между материковыми ледниками и океаном: пока они целы, лед с суши медленнее стекает в море. Но по мере роста температуры океана более теплая вода подходит к их основанию и незаметно подтачивает лед снизу. Шельфы могут достигать сотен и тысяч метров толщины, поэтому просверлить их и поставить под лед измерительную аппаратуру крайне сложно, а любая возможность заглянуть внутрь этой системы на вес золота.

Роботический зонд собрал данные о температуре и солености воды под шельфами Денмана и Шеклтона. Анализ показал, что северная часть шельфа Шеклтона пока не соприкасается с теплой водой, тогда как ледник Денмана уже находится под воздействием более теплых глубинных масс и, по сути, начинает таять. Прибор также зафиксировал тонкую температурную структуру подо льдом - сложную систему слоев, которая пока еще помогает удерживать ледовые полки в относительном равновесии, но в будущем может стать нестабильной.

Под ледяным куполом GPS-приемник зонда оказался бесполезен, поэтому ученым пришлось восстанавливать его маршрут косвенно. Каждый раз, когда аппарат «ударялся головой» о нижнюю поверхность шельфового льда, он фактически измерял глубину основания ледового щита в этой точке. Сравнив такие измерения с данными спутников по толщине льда, исследователи смогли реконструировать путь зонда под шельфом и уточнить, где именно были сделаны те или иные измерения.

Результаты работы описаны в статье в журнале Science Advances. По словам океанографов, история этого маленького «поплавка, который смог» показывает, насколько ценны даже единичные успешные запуски в таких суровых условиях. Несмотря на то что обстановка под шельфовым льдом по-прежнему изучена плохо, а сами зонды не могут пробиться сквозь толщу льда, их измерения уже помогают лучше описывать обмен теплом между океаном и ледниками в климатических моделях. Это, в свою очередь, позволяет точнее прогнозировать будущий рост уровня мирового океана, а ученые планируют отправить в малоизученные районы Антарктики еще несколько подобных аппаратов.