На дъното на канадското море Бофорт нещо расте в тъмнината. Не бавно, не тихо, а под формата на огромни ледени хребети, които изникват нагоре през седиментите, а след това се срутват в карстови ями с размерите на градски квартали. Морското дъно тук изглежда така, сякаш е било взривено отдолу.

Отне дванадесет години роботизирани проучвания, пет експедиции и спускане в новообразувани кратери, преди изследователите да разберат какво всъщност наблюдават. Това, което откриха там, обърна основното предположение за Арктика. Ледът, който се образува на това морско дъно, не е древен. Той се създава точно в този момент.

Десетилетия наред учените смятаха, че цялата подводна вечна замръзналост е останала замръзнала на мястото си от последната ледникова епоха и бавно се размразява със затоплянето на планетата. Откритието, публикувано в сп. Journal of Geophysical Research от геолога от Monterey Bay Aquarium Research Institute Чарли Пол и международен екип, показва, че тази представа е фундаментално погрешна.

Дълбоко под морското дъно древната вечна замръзналост се топи. Водата, която се освобождава, солено-сладка и с различен химичен състав, се движи нагоре. Когато се доближи до морското дъно, където температурата е около -1.4 градуса по Целзий, тя замръзва отново. Тази възходяща солено-сладка подпочвена вода образува ледени слоеве под седимента, издигайки морското дъно нагоре под формата на хълмове. Морската вода прониква в тези издутини, разтопява леда отгоре и земята се срутва. След това цикълът започва отново.

„Нашите изследвания показват, че ледът от вечно замръзналата повърхност едновременно активно се образува и разпада в близост до морското дъно на обширни територии, създавайки динамичен подводен ландшафт с огромни карстови ями и големи ледени купове, покрити със седименти“, казва Пол. Причината за това не е затоплянето на атмосферата, а геотермалната топлина, която бавно се издига от недрата на Земята – процес, който е далеч по-стар и по-бавен от климатичните промени, предизвикани от човека.

Морското дъно в този район за първи път привлече вниманието през 2010 г., когато канадски изследователи картографираха региона и откриха релеф, различен от всичко, което беше документирано в околността. MBARI започна проучвания с висока разделителна способност през 2013 г., като използваше автономни подводни апарати, способни да картографират морското дъно с точност до един метър. В продължение на дванадесет години и пет проучвателни кампании се появиха 65 новообразувани кратера, където преди това не е имало такива. Най-големият беше с размерите на градски квартал с шестетажни сгради.

През 2022 г. екипът се върна на борда на корейския ледоразбивач „Араон“, управляван от Корейския институт за полярни изследвания. Те използваха картографските автономни подводни апарати на MBARI, за да локализират най-новите кратери, след което изпратиха MiniROV надолу, за да погледне вътре. Записите показаха тъмни ледени слоеве, пресичащи диагонално стените от седименти, с натрупан раздробен материал под всяка изложена повърхност.

Изотопният анализ потвърди това, което подсказваха изображенията. Ледът не е там още от плейстоцена. Той произхожда от подпочвени води, притежаващи химически състав, различаващ се както от морската вода, така и от ледниковия лед – механизъм, който досега не е бил описан.

Това, което превръща това откритие в нещо повече от геоложка любопитност, е значението му за всичко, което е построено върху или в близост до това морско дъно. Тръбопроводите, комуникационните кабели и подводната инфраструктура в Арктика се разполагат въз основа на проучвания на вечната замръзналост, предназначени да открият древната, статична вечна замръзналост, с която учените смятаха, че имат работа. Тези методи не могат да засекат ледените образувания в близост до морското дъно, които екипът на Пол вече е идентифицирал.

„Това откритие означава, че техниките, които сме използвали досега за локализиране на подводната вечна замръзналост, не работят за видовете лед в близост до морското дъно, които наскоро открихме, че съществуват в Арктика“, коментира Пол. „Сега трябва да преразгледаме къде може да съществува вечна замръзналост под арктическия шелф.“ Морско дъно, което активно образува купове и се срутва в карстови ями в рамките на десетилетия, представлява различен инженерен проблем от този, за който се предполага, че се разгражда бавно и равномерно.

Последиците се простират отвъд този конкретен участък от морето Бофорт. За този процес е необходимо само температурите на дълбоките води да са под нула градуса по Целзий и на дълбочина да има древна вечна замръзналост – условия, които са налице в обширни райони на арктическия шелф.

Екипът на MBARI работи в този регион от 2003 г. насам в рамките на продължаващо международно сътрудничество, което получи нов достъп, след като отстъпващият арктически морски лед отвори навигационни маршрути. Проучванията, проведени през следващите две десетилетия, документират морско дъно, което претърпява бързи промени. Между отделните проучвания се появяват кратери. На места, където преди е било регистрирано равнинно дъно, се издигат възвишения. Релефът под повърхността непрекъснато се преобразува.

Експедицията от 2022 г. събра изследователи от Корейския институт по геонауки и минерални ресурси, Геоложката служба на Канада и Военноморската изследователска лаборатория на САЩ. Тя беше специално планирана, за да проследи по-ранни открития на кратери чрез директно визуално наблюдение, нещо, което никоя предишна експедиция не беше успяла да направи с такава резолюция и на това място.

Ледените образувания на морското дъно, открити в тези кратери, бяха потвърждението, от което екипът на Пол се нуждаеше. Не остатъчен лед, не древен лед, а лед, образувал се след като хората вече бяха започнали да проучват това морско дъно. Тази ревизия е от значение, тъй като картите на подводния вечен лед се използват за оценка на риска от изпускане на метан, за планиране на инфраструктурата и за моделиране на реакцията на арктическия шелф при продължаващото затопляне. Ако тези карти се основават на методи за откриване, които пропускат цяла категория лед в близост до морското дъно, базовата линия, която те установяват, е непълна.

Снимка: Unsplash/MBARI

Виж още: Отпечатаха на 3D принтер робот с размерите на едноклетъчен организъм (ВИДЕО)