What's hidden under the Greenland ice sheet? | Kristin Poinar

Переводчик: Alena Chernykh Редактор: Yekaterina Jussupova

When was I was 21 years old,

Когда мне был 21 год,

I had all this physics homework.

я делала много домашних заданий по физике.

Physics homework requires taking breaks,

Домашняя работа по физике требует перерывов.

and Wikipedia was relatively new, so I took a lot of breaks there.

Википедия только появилась, так что перерывы я делала часто.

I kept going back to the same articles,

Я по несколько раз перечитывала

reading them again and again,

одни и те же статьи

on glaciers, Antarctica and Greenland.

о ледниках, Антарктиде и Гренландии.

How cool would it be to visit these places

Насколько круто было бы посетить эти места,

and what would it take to do so?

и что нужно для этого сделать?

Well, here we are

Мы сейчас

on a repurposed Air Force cargo plane

на перепрофилированном грузовом самолёте ВВС США

operated by NASA

под управлением НАСА

flying over the Greenland ice sheet.

летим надо льдами Гренландии.

There's a lot to see here,

Здесь есть на что посмотреть,

but there's more that is hidden,

но ещё больше спрятано от взора

waiting to be uncovered.

в ожидании своего открытия.

What the Wikipedia articles didn't tell me

В Википедии не говорилось,

is that there's liquid water hidden inside the ice sheet,

что внутри этого ледяного покрова находится вода в жидком состоянии,

because we didn't know that yet.

потому что тогда это ещё не было известно.

I did learn on Wikipedia that the Greenland ice sheet is huge,

Зато я узнала из Википедии, что ледяной покров Гренландии огромен,

the size of Mexico,

размером с Мексику,

and its ice from top to bottom is two miles thick.

толщиной более трёх километров.

But it's not just static.

И он не статичен.

The ice flows like a river downhill towards the ocean.

Лёд течёт, как река, и попадает в океан.

As it flows around bends,

Встречая на своём пути преграды,

it deforms and cracks.

он деформируется и трескается.

I get to study these amazing ice dynamics,

Я изучаю движение этих удивительных льдов,

which are located in one of the most remote physical environments

которые находятся в самой отдалённой среде обитания,

remaining on earth.

сохранившейся до наших дней.

To work in glaciology right now is like getting in on the ground floor

Работать в гляциологии сейчас — это как впервые зарегистрироваться

at Facebook in the 2000s.

в Фэйсбуке в начале 2000-х годов.

(Laughter)

(Смех)

Our capability to fly airplanes and satellites over the ice sheets

Возможность исследовать льды с помощью самолётов и спутников

is revolutionizing glaciology.

произвела революцию в гляциологии.

It's just starting to do for science

Для науки это то же самое,

what the smartphone has done for social media.

что смартфон для социальных сетей.

The satellites are reporting a wealth of observations

Спутники позволяют осуществлять огромное количество наблюдений,

that are revealing new hidden facts about the ice sheets continuously.

которые постоянно открывают ранее неизвестные факты.

For instance, we have observations of the size of the Greenland ice sheet

Например, мы фиксируем размер ледяного покрова Гренландии

every month going back to 2002.

каждый месяц, начиная с 2002 года.

You can look towards the bottom of the screen here

Вот здесь внизу экрана

to see the month and the year go forward.

показана динамика по месяцам и годам.

You can see that some areas of the ice sheet melt

Некоторые участки ледяного покрова тают

or lose ice in the summer.

или уменьшаются в размерах в летний период.

Other areas experience snowfall

В других районах случаются снегопады

or gain ice back in the winter.

и лёд обретает прежнюю толщину в зимнее время.

This seasonal cycle, though, is eclipsed by an overall rate of mass loss

Но этот сезонный цикл — ничто по сравнению с общей потерей льда,

that would have stunned a glaciologist 50 years ago.

с которой гляциологи столкнулись ещё 50 лет назад.

We never thought that an ice sheet could lose mass into the ocean this quickly.

Мы не могли предположить, что ледяной покров может так быстро таять в океане.

Since these measurements began in 2002,

С начала этих наблюдений в 2002 году

the ice sheet has lost so much ice

ледяной покров потерял так много льда,

that if that water were piled up on our smallest continent,

что если его как воду вылить на самый маленький континент нашей планеты,

it would drown Australia knee-deep.

то Австралия полностью уйдёт под воду.

How is this possible?

Как это возможно?

Well, under the ice lies the bedrock.

Подо льдом находится материковый грунт.

We used radar to image the hills, valleys, mountains and depressions

С помощью радара мы визуализируем возвышенности, долины, горы и впадины,

that the ice flows over.

по которым течёт лёд.

Hidden under the ice sheet are channels the size of the Grand Canyon

В скрытых под ледяным покровом каналах размером с Гранд-каньон

that funnel ice and water off of Greenland and into the ocean.

лёд смешивается с водой и стекает с поверхности острова в океан.

The reason that radar can reveal the bedrock

Радар обнаруживает материковую породу,

is that ice is entirely transparent to radar.

потому что не способен увидеть лёд.

You can do an experiment.

Проведите эксперимент:

Go home and put an ice cube in the microwave.

когда придёте домой, положите кубик льда в микроволновку.

It won't melt,

Он не растает,

because microwaves, or radar,

потому что волны СВЧ и радар

pass straight through the ice without interacting.

проходят сквозь лёд, не взаимодействуя с ним.

If you want to melt your ice cube, you have to get it wet,

Чтобы растопить кубик льда, его нужно намочить,

because water heats up easily in the microwave.

потому что вода в микроволновке легко нагревается.

That's the whole principle the microwave oven is designed around.

Это принцип микроволновки, на основе которого она и была создана.

Radar can see water.

Так что воду радар видит.

And radar has revealed a vast pool of liquid water

С его помощью моя коллега Оливия обнаружила огромный бассейн воды

hidden under my colleague Olivia,

толщиной с семиэтажное здание

seven stories beneath her feet.

прямо под своими ногами.

Here, she's used a pump

Она использовала насос,

to bring some of that water back to the ice sheet's surface.

чтобы поднять немного воды на поверхность.

Just six years ago, we had no idea this glacier aquifer existed.

Ещё шесть лет назад мы понятия не имели о существовании этого водоносного пласта.

The aquifer formed

Водоносный пласт

when snow melts in the summer sun

образовался из-за таяния снега на летнем солнце

and trickles downward.

так вода просочилась внутрь.

It puddles up in huge pools.

Запруды превратились в огромные бассейны.

From there, the snow acts as an igloo,

Снег действует как иглу,

insulating this water from the cold and the wind above.

защищая эту воду от холода и ветра,

So the water can stay hidden in the ice sheet

так что она может оставаться под ледяным покровом

in liquid form year after year.

в жидком виде в течение многих лет.

The question is, what happens next?

Вопрос в том, что будет дальше?

Does the water stay there forever?

Останется ли вода там навсегда?

It could.

Возможно.

Or does it find a way out to reach the global ocean?

Или у неё есть выход в мировой океан?

One possible way for the water to reach the bedrock

Один из возможных способов добраться до материковой породы,

and from there the ocean

а оттуда в океан —

is a crevasse, or a crack in the ice.

это расщелина или трещина в толще льда.

When cracks fill with water,

Заполняясь водой,

the weight of the water forces them deeper and deeper.

трещины под её давлением становятся всё глубже и глубже.

This is how fracking works

Это похоже

to extract natural gas from deep within the earth.

на добычу природного газа методом гидроразрыва пласта.

Pressurized fluids fracture rocks.

Жидкость под давлением разрушает породы.

All it takes is a crack to get started.

Всё начинается с небольшой трещины.

Well, we recently discovered

Недавно мы обнаружили

that there are cracks available in the Greenland ice sheet

такие трещины в ледяном покрове Гренландии

near this glacier aquifer.

возле водоносного пласта.

You can fly over most of the Greenland ice sheet

Пролетев над большей частью ледника Гренландии,

and see nothing,

можно ничего не увидеть —

no cracks, no features on the surface,

на поверхности не заметны ни трещины, ни другие особенности,

but as this helicopter flies towards the coast,

но когда вертолёт летит в сторону побережья,

the path that water would take on its quest to flow downhill,

следуя естественному направлению потока воды по наклонной,

one crack appears,

появляется одна трещина,

then another and another.

а за ней другая и третья.

Are these cracks filled with liquid water?

Течёт ли в этих трещинах вода?

And if so, how deep do they take that water?

Если так, то насколько глубоко?

Can they take it to the bedrock

Достигает ли она грунта,

and the ocean?

а потом и океана?

To answer these questions,

Чтобы ответить на эти вопросы,

we need something beyond remote sensing data.

необходимы другие способы помимо дистанционного зондирования.

We need numeric models.

Например, числовые модели.

I write numeric models that run on supercomputers.

Я создаю числовые модели на мощных компьютерах.

A numeric model is simply a set of equations

Они представляют собой простой набор уравнений,

that works together to describe something.

которые в совокупности создают описание чего-либо.

It can be as simple as the next number in a sequence --

Простой пример: следующее число в последовательности

one, three, five, seven --

один, три, пять, семь.

or it can be a more complex set of equations

Или посложнее: система уравнений,

that predict the future

предугадывающих будущее

based on known conditions in the present.

на основе условий, известных в настоящем.

In our case, what are the equations for how ice cracks?

Как в нашем случае уравнения могут быть полезны для изучения трещин?

Well, engineers already have a very good understanding

Инженеры, например, уже разобрались, как алюминий, сталь и пластик

of how aluminum, steel and plastics fracture under stress.

разрушаются под давлением.

It's an important problem in our society.

Это важная проблема для нашего общества.

And it turns out that the engineering equations

Оказывается, что эти инженерные уравнения

for how materials fracture

о разрушении материалов

are not that different from my physics homework.

не очень отличаются от моего домашнего задания по физике.

So I borrowed them, adapted them for ice,

Я адаптировала их ко льдам и получила числовую модель,

and then I had a numeric model for how a crevasse can fracture

прогнозирующую то, как разрушится расщелина

when filled with water from the aquifer.

при заполнении водой из водоносного пласта.

This is the power of math.

В этом сила математики.

It can help us understand real processes in our world.

Она помогает понимать процессы, происходящие в реальном мире.

I'll show you now the results of my numeric model,

Я продемонстрирую результаты моей числовой модели,

but first I should point out

но прежде я бы хотела отметить,

that the crevasse is about a thousand times narrower than it is deep,

что ширина трещины в тысячу раз меньше, чем её глубина,

so in the main panel here,

поэтому на основном изображении

we've zoomed in to better see the details.

мы увеличили масштаб, чтобы показать детали.

You can look to the smaller panel on the right

Изображение справа отражает

to see the true scale for how tall and skinny the crevasse is.

истинный масштаб того, насколько глубока и тонка расщелина.

As the aquifer water flows into the crevasse,

Когда вода из водоносного пласта попадает в расщелины,

some of it refreezes in the negative 15 degree Celsius ice.

часть её вновь замерзает при температуре -15° C.

That's about as cold as your kitchen freezer.

Это приблизительная температура вашей морозилки.

But this loss can be overcome

Но эта потеря не будет ощутимой,

if the flow rate in from the glacier aquifer is high enough.

если поток воды достаточно обилен.

In our case, it is,

В нашем случае так и есть,

and the aquifer water drives the crevasse all the way to the base of the ice sheet

и вода проходит весь путь к основанию ледяного покрова

a thousand meters below.

на глубине в тысячу метров.

From there, it has a clear path to reach the ocean.

А оттуда — прямой дорогой в океан.

So the aquifer water is a part

Вода из водоносного пласта

of the three millimeters per year of sea level rise

способствует подёему уровеня моря на три миллиметра в год,

that we experience as a global society.

что мы ощущаем повсеместно.

But there's more:

Кроме того, сила потока

the aquifer water might be punching above its weight.

водоносного пласта может быть больше его веса.

The ice flows in complex ways.

Лед течёт сложными путями.

In some places, the ice flows very fast.

В некоторых местах он течёт очень быстро.

There tends to be water at the base of the ice sheet here.

В этом случае у основания обычно можно обнаружить воду.

In other places, not so fast.

В других местах не так быстро,

Usually, there's not water present at the base there.

и тогда у основания воды не бывает.

Now that we know the aquifer water is getting to the base of the ice sheet,

Раз мы теперь знаем, что вода из пласта достигает основания ледяного покрова,

the next question is:

то возникает следующий вопрос:

Is it making the ice itself flow faster into the ocean?

значит ли это, что и сам лёд попадает в океан быстрее?

We're trying to uncover these mysteries hidden inside the Greenland ice sheet

Мы пытаемся раскрыть тайны, скрытые внутри льдов Гренландии,

so that we can better plan for the sea level rise it holds.

чтобы лучше спрогнозировать возможный уровень подъёма воды.

The amount of ice that Greenland has lost since 2002

Количество льда, которое Гренландия потеряла с 2002 года, —

is just a small fraction of what that ice sheet holds.

это всего лишь малая часть всего ледяного покрова.

Ice sheets are immense, powerful machines that operate on long timescales.

Ледяные щиты похожи на огромные, мощные машины, которые работают без остановки.

In the next 80 years, global sea levels will rise at least 20 centimeters,

В ближайшие 80 лет уровень мирового океана вырастет как минимум на 20 сантиметров,

perhaps as much as one meter,

а, возможно, даже больше,

and maybe more.

чем на метр.

Our understanding of future sea level rise is good,

Наше понимание будущего повышения уровня моря — это хорошо,

but our projections have a wide range.

но диапазон наших прогнозов шире.

It's our role as glaciologists and scientists

Задача учёных-гляциологов —

to narrow these uncertainties.

разобраться в этих неясностях.

How much sea level rise is coming,

Насколько поднимется уровень мирового океана

and how fast will it get here?

и как быстро это произойдёт?

We need to know how much and how fast,

Необходимо знать объём и скорость,

so the world and its communities can plan for the sea level rise that's coming.

чтобы мировому сообществу можно было спланировать дальнейшие действия.

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)