Под ледяным щитом Антарктиды скрывается целый мир, о котором ученые до недавнего времени знали очень мало. Там движутся мощные потоки воды, появляются глубокие трещины и формируются необычные углубления. Изучить этот ландшафт решили с помощью автономной подводной лодки по имени «Ран».
Робот-лодка провел несколько недель подо льдом и собрал данные, которые помогли раскрыть некоторые тайны таяния антарктических ледников. На полученных картах обнаружились террасы, извилистые каналы и ямы необычной формы. Но во время следующей экспедиции аппарат пропал. Исследователи пытались найти его разными способами, однако поиски не дали результата.
Что скрывает ледник Дотсон
В 2022 году подводный робот «Ран» отправился исследовать полость под шельфовым ледником Дотсон в Западной Антарктиде. Аппарат длиной около семи метров двигался самостоятельно по заранее заданному маршруту. Он мог работать без постоянной связи с судном, которое находилось на поверхности. Для ученых это был шанс увидеть нижнюю часть ледника, недоступную спутникам и обычным исследовательским приборам.
За 27 дней робот преодолел более тысячи километров. Он изучал рельеф ледяного основания, измерял температуру, соленость и скорость течений. Специальный гидролокатор позволял сканировать поверхность льда снизу и создавать подробные карты.
Результаты превзошли ожидания команды. Исследователи получили шесть карт высокого разрешения, охватывающих около 140 квадратных километров. На них были видны участки с разным рельефом. Одни напоминали ступени с крутыми краями, другие выглядели почти гладкими. Встречались также глубокие трещины и каплевидные углубления, которые невозможно было заметить с поверхности.
Почему подо льдом появились необычные ямы
В восточной и центральной частях ледника ученые обнаружили широкие плоские террасы. Их ширина составляла от 200 до 2000 метров, а высота отдельных уступов достигала нескольких метров. Некоторые участки образовывали целые системы уровней. По мнению исследователей, такая форма рельефа связана с особенностями таяния льда, движением воды и перемешиванием водных масс.
Западная часть полости выглядела иначе. Здесь поверхность была сильнее размыта, а среди необычных образований выделялись ямы, похожие на капли. Их средняя ширина составляла около 68 метров. Размеры отдельных углублений варьировались от 20 до 170 метров.
Ученые связали появление этих форм с быстрым движением воды под ледником. В центральных районах скорость течения обычно составляла от 0,01 до 0,04 метра в секунду. На западе вода двигалась значительно быстрее, местами достигая 0,25 метра в секунду.
Вместе с потоками в полость поступала теплая глубинная вода. Она усиливала таяние нижней части ледника. По оценкам исследователей, в отдельных районах лед терял до 15 метров толщины за год.
На формирование необычного рельефа могли влиять турбулентность, трение и вращение Земли. Эти факторы меняют движение воды возле ледяной поверхности. Постепенно поток размывает одни участки сильнее других, оставляя характерные следы. Каплевидные ямы стали одним из самых заметных свидетельств таких процессов.
Трещины показывают, как меняется ледник
Гидролокатор обнаружил не только углубления и террасы. На картах также появились трещины, проходящие через всю толщину льда. Некоторые из них расширялись и постепенно разрушались со стороны основания.
Сопоставление подводных карт со спутниковыми снимками помогло установить возраст отдельных трещин. Самые старые из них стали заметны на поверхности еще в 1990-х годах. Другим на момент исследования было от 2 до 5 лет.
Эти данные помогают понять, как меняется шельфовый ледник под воздействием океана. Трещины ослабляют ледяную массу, а вода, проникающая в полость, ускоряет таяние снизу. Из-за этого состояние ледника зависит не только от температуры воздуха, но и от процессов, происходящих в океане.
Другой робот изучил движение воды
В 2025 году появились результаты отдельного исследования, посвященного водным потокам под ледником Дотсон. Другая команда ученых использовала аппарат AutoSub Long Range. Он собирал измерения на маршруте протяженностью более 100 километров, фиксируя скорость течений и интенсивность турбулентного перемешивания.
Выяснилось, что вода распределяется по полости неравномерно. В одних местах перемешивание оставалось слабым, в других его интенсивность возрастала в десятки раз. Особенно активные процессы наблюдались там, где потоки ускорялись вдоль склонов и меняли направление.
Эти результаты дополнили сведения, полученные «Раном». Они показали, что даже внутри одного ледника условия могут сильно различаться. В одних районах лед тает медленно, а в других теплые течения быстро размывают его основание (читайте также: На остров, зараженный змеями, сбросили 50 мангустов: через 3 года ученые высадились и не нашли ни одной змеи — они нашли кое-что похуже).
Проблема распространена и далеко за пределами Антарктиды. Дотсон относится к ледникам Западной Антарктиды, потеря льда которыми влияет на мировой уровень моря. По данным исследования баланса массы за 1979–2017 годы, вклад ледника в глобальное повышение уровня моря оценивался примерно в 0,6 миллиметра.
Куда исчез подводный робот «Ран»
В январе 2024 года исследователи вернулись к леднику, чтобы продолжить наблюдения. Однако экспедиция оказалась гораздо короче предыдущей. Во время одной из первых миссий «Ран» погрузился под лед, но больше не вышел на связь.
В феврале аппарат не прибыл к назначенной точке встречи. Команда начала поиски с помощью акустического оборудования, вертолета и беспилотников. Ни один из способов не помог обнаружить робот. Что именно произошло под ледником, установить не удалось.
Причина исчезновения остается неизвестной. Аппарат мог столкнуться с технической неисправностью или попасть в условия, из которых не смог выбраться. Однако подтверждений этим предположениям нет (читайте также: Ученые погрузили 1500 елок на дно озера — через 3 года они увидели нечто невероятное).
После потери «Рана» созданные в 2022 году карты приобрели особую ценность. Они сохранили подробную картину скрытого рельефа, которую ученые пока не смогли повторно изучить тем же способом.