Одним из самых удручающих последствий глобального потепления является повышение уровня Мирового океана. Ученые для наглядности своих тревожных прогнозов зачастую используют знаменитую библейскую легенду о Ноевом ковчеге -вот, мол, что ждет человечество в недалеком будущем.
Однако подобные высказывания о грядущем повсеместном наступлении воды сильно драматизированы. Согласно новым исследованиям, таяние льда вовсе не приведет к катастрофе вселенского масштаба: как бы странно это ни звучало, но местами вода, напротив, будет отступать, обнажая значительные участки суши.
Для начала разберемся, почему вообще таяние ледников влияет на уровень океана. Допустим, если поместить кусочки льда в емкость с водой, ее уровень не изменится, когда они растают. Таким образом, само по себе исчезновение арктических льдов не должно существенно влиять на границы моря и суши. Но океан, как показывают замеры, все же наступает, и происходит это по следующей причине: когда вода становится теплее, она, как большинство веществ, расширяется, и ее отток от ледников в итоге увеличивает объем океана.
Экологи давно твердят, что, если ледовые шапки растают окончательно, уровень моря вырастет предположительно на семь метров. Для некоторых прибрежных и портовых городов это может стать катастрофой. На фоне этих апокалиптических прогнозов теория о снижении уровня моря на первый взгляд кажется абсурдной, особенно учитывая, как долго нас запугивали грядущим всемирным потопом. У специалистов должны быть весомые аргументы, чтобы так кардинально скорректировать свою точку зрения.
Впрочем, стоит сразу заметить, что речь идет не о средних показателях прироста воды — океан стабильно продолжает подниматься, отнимая у суши примерно по три сантиметра в год. Просто на деле эти изменения крайне неравномерны — гравитация и географические особенности океанского дна в районе Антарктиды вносят свои существенные поправки. Эти факторы научное сообщество долгое время игнорировало, но сейчас, при их учете, выяснилось, что в некоторых районах земного шара океан действительно отступит от берегов.
Морское дно обладает определенным рельефом со своими холмами и низинами, причем перепады высот достигают минимум нескольких десятков метров. И тяжелые ледовые массы оказывают не последнее влияние на формирование земной коры: под их весом тектонические плиты прогибаются, а вот по краям ледовых скоплений поверхность, наоборот, «вспучивается», поднимая вверх расположенные над ней острова. На подобные трансформации земной поверхности океанографы обратили внимание еще в XIX веке при изучении воздействия ледников Северной Америки и Евразии.
Под тяжестью ледовых масс поверхность планеты прогнулась на целых пятьсот метров. По окончании ледникового периода кора стала восстанавливаться, и, несмотря на прошедшие 20 тысяч лет, этот процесс не завершился до сих пор. К примеру, и сейчас район Гудзонского залива прибавляет по сантиметру в год, а некоторые приподнятые регионы по-прежнему тонут.
Подобные тектонические процессы неизменно будут запущены и при нынешнем таянии льдов. Рельеф дна в антарктических областях подвергнется изменениям: плиты, освободившись от ледяной тяжести, будут возвращаться на свое законное место, а области по краям ледника начнут погружаться. Сейчас ученые пытаются спрогнозировать, как повлияет изменившееся положение подводных возвышенностей и впадин на уровень океана. Выводы получаются неоднозначными: Бостон и Нью-Йорк, к примеру, окажутся в зоне затопления, а у Шотландии, напротив, прибавится «сухих» площадей.
Но рельеф земной поверхности — не единственный фактор, влияющий на поведение океана в свете глобального потепления. В том же XIX веке физик Роберт Вудворд из Геологической службы США выдвинул предположение о гравитационном воздействии ледовых щитов на окружающую их воду. Согласно его выводам, ледники, как и любые другие массивные объекты, способны притягивать воду, создавая вокруг себя своеобразные водяные горки.
Соответственно, таяние высвободит не только воду, связанную в виде льда, но и воду, связанную гравитацией льда. Научные изыскания Вудворда в 1976-м году продолжили Уильям Фаррелл и Джеймс Кларк, которые попытались применить эту теорию при расчетах изменения уровня моря в конце последнего ледникового периода.
Чуть позже Кларк, руководствуясь теорией «ледниковой гравитации», попытался просчитать, как изменится карта Земли при исчезновении Западно-Антарктического ледового щита. Оказалось, что, хоть уровень моря в среднем и поднимется, в некоторых районах Южного океана вода спадет.
Исследование Кларка вызвало определенный интерес в научном сообществе, но в целом океанографы продолжали строить упрощенные модели распределения воды в ходе глобального потепления, не учитывая гравитационное воздействие ледников. В своих исследованиях они, как ни странно, упорно игнорировали даже показания спутника TOPEX/Poseidon, который в 1990-х годах подтвердил влияние гравитации на морской пейзаж.
Зато на это обратил внимание Джерри Митровица из Гарвардского университета (США). Именно его стараниями гравитационный фактор в дальнейшем получил признание в научной среде. Команда Митровицы представь вила расчеты, в которых не последнее место было уделено именно «притягательной силе» ледника. Выводы исследователей шокировали океанографов: по новым данным, как только ледник растает, уровень воды упадет в радиусе около 2 тысяч километров от него.
Итак, если Гренландия исчезнет полностью, то уровень моря у берегов Шотландии снизится более чем на три метра, а в районе Исландии вода упадет на все десять метров. У берегов Европы ожидается лишь небольшое повышение воды, по крайней мере, не на те семь метров, которыми ранее нас пугали ученые. Однако, если в некоторых регионах морская стихия отступит, то она непременно отыграется в других областях планеты. В частности, тяжелые времена наступят для прибрежных городов Южной Америки — там уровень моря вырастет на 10 м.
Кстати, помимо гравитационного эффекта в расчетах изменения уровня мирового океана Митровица учел еще один фактор, который также ранее был упущен из виду, — влияние ледника на ориентацию оси вращения Земли. Согласно исследованию геофизика, при таянии массивного ледяного щита земная ось вращения сместится примерно на полкилометра, что также повлияет на уровень моря в различных регионах Земли.
Например, при полном освобождении Гренландии ото льда и последующем смещении оси вращения экваториальная выпуклость чуть наклонится, в результате этого подводные холмы подрастут кое-где на полметра.
Впрочем, не стоит забывать, что наряду с Гренландией важнейшим участником процесса глобального потепления является Западная Антарктика, и она может внести определенные коррективы в распределение водных масс. Если рассматривать этот регион в отдельности, то таяние его льдов приведет к снижению уровня моря у берегов Антарктиды и незначительному подъему воды у южной оконечности Южной Америки. А вот восточному побережью США, которое, кстати, все еще медленно опускается после ледникового периода, придется несладко — там уровень моря превысит среднемировой на 25%.
Теперь перед учеными стоит непростая задача: проанализировать последствия таяния и Гренландии, и Западной Антарктики вкупе и создать полноценную модель распределения водных масс, учитывая отток воды и с севера, и с юга планеты. Сейчас Гренландия исчезает гораздо более высокими темпами, чем тают антарктические ледники, и это, несомненно, плачевная новость для Южной Америки.
Однако у Западной Антарктики все же есть шансы обогнать Гренландию по таянию, ведь значительная часть ее ледников находится ниже уровня моря, а, как известно, теплая вода растапливает лёд быстрее, чем воздух. В этом случае, при учете гравитационного воздействия, следует ждать отступления воды от берегов Антарктиды, и тогда уже напор океана придется сдерживать жителям США.
Как бы то ни было, признание фактора гравитационного воздействия ледников и его детальное изучение даст возможность составить более подробную и правдивую модель грядущих изменений в отношениях суши и воды.
«От разногласий по поводу оценок подъема уровня моря мы постепенно движемся к стройной теории, которая примиряет разноречивые данные, полученные в различных географических регионах», — отмечает климатолог из Бристольского университета Марк Сиддэл.
Ну, а пока эксперты корпят над выяснением того, какие водные массы окажутся напористее — с севера или с юга, нам остается только гадать, что всплывет, а что утонет.