Ледяные землетрясения в Антарктиде связаны с океанскими приливами

Когда земля в Антарктиде сотрясается, это может быть ледяное землетрясение, похожее на землетрясение, но вызванное движением льда, а не горных пород. Новое исследование, проведенное исследователями штата Пенсильвания, показало, что эти сейсмические явления вызваны океанскими приливами в главном ледяном потоке в Западной Антарктиде. Исследование было опубликовано в журнале Journal of Geophysical Research: Earth Surface.

Сейсмические мониторы зафиксировали более 2200 ледотрясений за пятилетний период на ледяном потоке Фонда в Западной Антарктиде. Ледяные потоки — это области льда с быстрым течением, которые действуют как дренажная система, переносящая лед с суши в океан. Ученые обнаружили, что ледяные землетрясения в основном происходят во время весенних приливов, которые следуют за новолунием или полнолунием и характеризуются большим диапазоном высоты прилива.

«Приливы вызываются орбитами Луны и Земли, и очень интересно иметь возможность установить связь между приливами и ледовыми процессами на Земле», — сказала Эрика Лукас, которая проводила исследование, одновременно получая докторскую степень по геолого-геофизическим наукам в Пенсильванском университете.

Они обнаружили, что подавляющее большинство ледяных землетрясений в Ледяном потоке Фонда произошло вокруг линии заземления — зоны, где ледяной щит переходит от состояния на скале к плаванию в океане. Эти плавучие шельфовые ледники действуют как контрфорсы, предотвращая стекание материкового льда в океан, поэтому понимание процессов, происходящих в этих регионах, особенно важно, говорят ученые. 

«Если мы сможем лучше понять физические процессы движения льда, это станет еще одной частью головоломки в понимании потери массы льда в Антарктиде», — сказал Лукас. «Наблюдение за этими ледяными землетрясениями в Фонде Ледяного потока может быть частью более крупной головоломки».

Предыдущие исследования приливных воздействий на лед у линии заземления основывались на небольших наборах данных. Исследователи воспользовались долгосрочным набором данных, собранным в Сети наблюдения за полярной Землей (POLENET). POLENET — это сеть GPS и сейсмических станций, установленных по всей Антарктиде.

«Это исследование, хотя и сосредоточено только на одном ледяном потоке в Антарктиде, указывает на растущую важность ледотрясений для изучения процессов линии заземления и понимания динамики ледников», — сказал соавтор исследования Эндрю Ниблэйд.

Используя эти данные, ученые заметили отчетливый сезонный сдвиг во времени суток, когда происходили сейсмические события, и что это лучше всего объясняется сдвигом времени ежедневного прилива в течение года.

По словам ученых, ледотрясения могут быть вызваны накоплением напряжения между льдом и коренной породой на крутом склоне холма, расположенном рядом с линией заземления. По мере прилива лед выталкивается вверх, вызывая нарастание напряжения, а затем его освобождение или скольжение. Этот процесс известен как «прилипание-скольжение».

«Склон Шмидт-Хиллз, примыкающий к линии заземления Фондового ледяного потока, может быть особенно благоприятным местом для сейсмической активности, поскольку во время отлива склон может находиться над уровнем воды и становиться более сухой поверхностью», — сказал Лукас.

Ученые заявили, что дальнейшая работа может включать размещение сейсмометров непосредственно на месте для сбора более точных данных.

«Я думаю, что очень интересно находить ледотрясения в новых местах», — сказал Лукас. «Они могут происходить повсюду, и у нас просто нет инструментов для их наблюдения. Поэтому любая информация, которую мы можем извлечь из уже имеющихся у нас данных, очень важна».