Ерлан Жумабаев Морской лед представляет собой не просто замерзшую воду, а сложную структуру с микроскопическими каналами, заполненными жидким рассолом. От того, как соединяются эти пустоты, зависит способность питательных веществ, морской воды и газов циркулировать внутри ледяного массива. Из-за потепления в полярных регионах структура льда меняется: на смену упорядоченному столбчатому льду все чаще приходит зернистый лед, состоящий из хаотично расположенных мелких кристаллов.
Исследователи из Университета Юты выяснили, как эти структурные изменения влияют на проницаемость морского льда. Ранее математик Кен Голден вывел «правило пятерок» для столбчатого льда, согласно которому жидкость начинает течь сквозь него, когда доля рассола достигает пяти процентов от общего объема. Новые измерения в Арктике и Антарктике показали, что для зернистого льда этот порог в два раза выше и составляет десять процентов. До достижения этого показателя лед действует как барьер, поскольку внутренние каналы остаются изолированными друг от друга.
Разница в проницаемости имеет прямые последствия для микробиологических сообществ, лежащих в основе полярной экосистемы. Водорослям, бактериям и другим микроорганизмам, обитающим в зернистом льду, становится значительно сложнее получать питательные вещества. Кроме того, структурные изменения нарушают процессы газообмена между океаном и атмосферой, снижая пропускную способность льда для углекислого газа.
Физические свойства зернистого льда также влияют на скорость таяния полярных шапок. В теплое время года на поверхности льдин образуются снежницы – скопления талой воды. Поскольку зернистый лед хуже пропускает влагу, такие озера становятся крупнее и дольше не просачиваются в океан. Обширные площади темной воды поглощают больше солнечного тепла, что снижает альбедо поверхности и ускоряет разрушение покрова. Данные исследования требуют корректировки климатических моделей, которые ранее не учитывали эту разницу в глобальных прогнозах.
