Nature: Уязвимость шельфовых ледников Антарктиды к трещинам, вызванным талыми водами
Атмосферное потепление угрожает ускорить отступление антарктического ледяного щита вследствие увеличения таяния его поверхностного слоя и облегчения «гидроразрыва пласта», когда талая вода проникает в трещины и расширяет их, потенциально вызывая обрушение шельфового ледника. Обрушение шельфовых ледников, которые подпирают ледяной покров, ускоряет потери льда и повышение уровня моря. Однако мы не знаем, насколько уязвимы районы, поддерживающие шельфовые ледники Антарктиды, перед гидроразрывом в случае затопления водой. Авторы приводят две линии доказательств, предполагающих, что многие поддерживающие шельфовые ледники регионы уязвимы. Во-первых, они обучили глубокую свёрточную нейронную сеть (deep convolutional neural network, DCNN) отображать поверхностные проявления трещин на спутниковых снимках на всех шельфовых ледниках Антарктики. Во-вторых, авторы разработали диаграмму устойчивости трещин на основе линейной механики упругих разрушений, чтобы предсказать, где образуются базальные и сухие поверхностные трещины при имеющих место напряжениях. Авторы нашли близкое согласие между теоретическим прогнозом и трещинами, нанесёнными на карту DCNN, несмотря на ограниченность возможностей обнаружения трещин на спутниковых снимках. Они использовали теорию линейной механики упругих разрушений, чтобы предсказать, где поверхностные трещины станут нестабильными в случае заполнения их водой. Многие регионы, регулярно затопляемые талыми водами, сегодня устойчивы к гидроразрыву - напряжения там низкие настолько, что все трещины, заполненные водой, остаются стабильными. И наоборот, 60 ± 10% шельфовых ледников (по площади) укрепляют лёд выше по течению и уязвимы для гидроразрыва при затоплении водой. Карта DCNN подтверждает наличие трещин в этих поддерживающих шельфовые ледники областях. Повышенное таяние поверхностного слоя может вызвать гидроразрыв пласта, если оно приведёт к затоплению водой широко распространённых уязвимых регионов, которые были идентифицированы. В этих регионах атмосферное потепление может иметь наибольшее влияние на баланс массы ледяного покрова.