TED2017
Kristin Poinar: What's hidden under the Greenland ice sheet?
Крістін Пойнар: Що криється під льодовиком Гренландії?
Filmed:
Readability: 3.7
4,494,857 views
Гренландський льодовий щит вражає розміром, ховає безліч загадок і... тане. Озброєні новітніми технологіями, науковці розкривають його таємниці. І те, що вони дізналися, приголомшує: під лід стікає тала вода, що сягає розміру озера Тахо. Чи лишиться вода там, чи знайде шлях до відкритого моря й підніме рівень світового океану? Аби дізнатися, помандруйте разом з гляціологом Крістін Пойнар до скутої кригою забутої землі.
Kristin Poinar - Glaciologist
Kristin Poinar uses remote sensing and numerical models to study the interaction of meltwater with ice flow, especially on the Greenland Ice Sheet. Full bio
Kristin Poinar uses remote sensing and numerical models to study the interaction of meltwater with ice flow, especially on the Greenland Ice Sheet. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
When was I was 21 years old,
0
880
2136
У 21 рік у мене було
00:15
I had all this physics homework.
1
3040
1800
чимало домашніх завдань з фізики.
00:17
Physics homework requires taking breaks,
2
5800
2335
Виконуючи їх, я подеколи робила перерви.
00:20
and Wikipedia was relatively new,
so I took a lot of breaks there.
so I took a lot of breaks there.
3
8160
3600
Вікіпедія тоді була новинкою,
тому я подовгу затримувалась там.
тому я подовгу затримувалась там.
00:24
I kept going back to the same articles,
4
12240
2216
Я перечитувала
00:26
reading them again and again,
5
14480
1656
одні й ті самі статті
00:28
on glaciers, Antarctica and Greenland.
6
16160
3400
про льодовики, Антарктику й Гренландію.
00:33
How cool would it be to visit these places
7
21320
2536
Було б чудово потрапити туди,
00:35
and what would it take to do so?
8
23880
1560
але що для цього потрібно?
00:38
Well, here we are
9
26280
1216
Отже, ми на борту
00:39
on a repurposed Air Force cargo plane
10
27520
2416
переобладнаного військового літака НАСА
00:41
operated by NASA
11
29960
1656
00:43
flying over the Greenland ice sheet.
12
31640
1800
летимо над льодами Гренландії.
00:46
There's a lot to see here,
13
34400
1616
Тут безліч цікавого
00:48
but there's more that is hidden,
14
36040
1776
і незвіданого,
00:49
waiting to be uncovered.
15
37840
1280
відкриття цього - попереду.
00:52
What the Wikipedia articles didn't tell me
16
40360
2296
Проте у Вікіпедії не згадувалось,
00:54
is that there's liquid water
hidden inside the ice sheet,
hidden inside the ice sheet,
17
42680
2960
що під шаром криги є рідка вода,
00:58
because we didn't know that yet.
18
46680
1524
адже про це ще не було відомо.
01:02
I did learn on Wikipedia
that the Greenland ice sheet is huge,
that the Greenland ice sheet is huge,
19
50000
3576
Там писали, що крига Гренландії величезна,
01:05
the size of Mexico,
20
53600
1296
розміром з Мексику і
01:06
and its ice from top to bottom
is two miles thick.
is two miles thick.
21
54920
3400
завтовшки дві милі.
01:10
But it's not just static.
22
58720
1856
Крига не стоїть на місці,
01:12
The ice flows like a river
downhill towards the ocean.
downhill towards the ocean.
23
60600
3440
а плине вниз до океану.
01:17
As it flows around bends,
24
65080
1896
Оминаючи вигини,
01:19
it deforms and cracks.
25
67000
1720
лід гнеться і тріскає.
01:21
I get to study these amazing ice dynamics,
26
69600
2696
Я взялась вивчати цю дивовижну видозміну
01:24
which are located in one of the most
remote physical environments
remote physical environments
27
72320
3096
в одному з найвіддаленіших
природних середовищ
природних середовищ
01:27
remaining on earth.
28
75440
1440
на землі.
01:29
To work in glaciology right now
is like getting in on the ground floor
is like getting in on the ground floor
29
77560
3456
Нині працювати в гляціології - це як
01:33
at Facebook in the 2000s.
30
81040
1920
розпочинати Фейсбук у двохтисячних.
01:35
(Laughter)
31
83520
1576
(Сміх)
01:37
Our capability to fly airplanes
and satellites over the ice sheets
and satellites over the ice sheets
32
85120
3136
Можливість запускати літаки і супутники над кригою
01:40
is revolutionizing glaciology.
33
88280
2216
спричинила справжній прорив у гляціології.
01:42
It's just starting to do for science
34
90520
1936
Як смартфон
01:44
what the smartphone
has done for social media.
has done for social media.
35
92480
2160
для поширення соціальних мереж.
01:47
The satellites are reporting
a wealth of observations
a wealth of observations
36
95320
2976
Спостереження з супутників
01:50
that are revealing new hidden facts
about the ice sheets continuously.
about the ice sheets continuously.
37
98320
4240
постійно відкривають нові факти
про льодові щити.
про льодові щити.
01:55
For instance, we have observations
of the size of the Greenland ice sheet
of the size of the Greenland ice sheet
38
103400
3736
Приміром, ми спостерігаємо
за розміром льодового покриву Гренландії
за розміром льодового покриву Гренландії
01:59
every month going back to 2002.
39
107160
2560
щомісяця з 2002 року.
02:02
You can look towards the bottom
of the screen here
of the screen here
40
110320
2376
Погляньте, внизу екрана
02:04
to see the month and the year go forward.
41
112720
1976
змінюються місяці й роки.
02:06
You can see that some areas
of the ice sheet melt
of the ice sheet melt
42
114720
2496
Видно, що деякі ділянки тануть
02:09
or lose ice in the summer.
43
117240
1760
зменшують обсяг криги влітку.
02:11
Other areas experience snowfall
44
119640
2056
В інших ділянках іде сніг
02:13
or gain ice back in the winter.
45
121720
2120
чи крига наростає взимку.
02:16
This seasonal cycle, though, is eclipsed
by an overall rate of mass loss
by an overall rate of mass loss
46
124840
4856
А цього року
втрати льодової маси найбільші.
втрати льодової маси найбільші.
02:21
that would have stunned
a glaciologist 50 years ago.
a glaciologist 50 years ago.
47
129720
2880
Півстоліття тому
це б приголомшило гляціолога.
це б приголомшило гляціолога.
02:25
We never thought that an ice sheet could
lose mass into the ocean this quickly.
lose mass into the ocean this quickly.
48
133040
4640
Льодовий покрив зменшується
і стікає в океан неймовірно швидко.
і стікає в океан неймовірно швидко.
02:31
Since these measurements began in 2002,
49
139320
2576
Відколи 2002 року почалися вимірювання,
02:33
the ice sheet has lost so much ice
50
141920
2136
тала крига
02:36
that if that water were piled up
on our smallest continent,
on our smallest continent,
51
144080
3616
могла б залити
02:39
it would drown Australia knee-deep.
52
147720
2280
Австралію по коліно.
02:42
How is this possible?
53
150840
1280
Як таке можливо?
02:45
Well, under the ice lies the bedrock.
54
153400
3216
Під кригою є скеляста основа.
02:48
We used radar to image the hills,
valleys, mountains and depressions
valleys, mountains and depressions
55
156640
4456
За допомогою радіолокатора ми отримали
зображення пагорбів, долин, гір і западин,
зображення пагорбів, долин, гір і западин,
02:53
that the ice flows over.
56
161120
1816
по яких іде крига.
02:54
Hidden under the ice sheet are channels
the size of the Grand Canyon
the size of the Grand Canyon
57
162960
3496
Під льодом сховані й русла
розміром з Великий Каньйон.
розміром з Великий Каньйон.
02:58
that funnel ice and water
off of Greenland and into the ocean.
off of Greenland and into the ocean.
58
166480
4200
Крига і вода спускаються ними до океану.
03:04
The reason that radar
can reveal the bedrock
can reveal the bedrock
59
172320
2536
Ми бачимо зображення скель,
03:06
is that ice is entirely
transparent to radar.
transparent to radar.
60
174880
2856
адже радіолокатор просвічує лід.
03:09
You can do an experiment.
61
177760
1536
Проведіть дослід.
03:11
Go home and put
an ice cube in the microwave.
an ice cube in the microwave.
62
179320
2840
Підігрійте крижину у мікрохвильовці.
03:14
It won't melt,
63
182920
1776
Вона не розтане,
03:16
because microwaves, or radar,
64
184720
2096
адже мікрохвилі, як і радар,
03:18
pass straight through the ice
without interacting.
without interacting.
65
186840
2360
проникають у лід, не змінюючи його.
03:22
If you want to melt your ice cube,
you have to get it wet,
you have to get it wet,
66
190760
2736
Щоб розтопити крижину, треба її намочити,
03:25
because water heats up easily
in the microwave.
in the microwave.
67
193520
3696
бо вода
легко нагрівається у мікрохвильовці.
легко нагрівається у мікрохвильовці.
03:29
That's the whole principle
the microwave oven is designed around.
the microwave oven is designed around.
68
197240
3336
Так працює ця пічка.
03:32
Radar can see water.
69
200600
1640
Радар може бачити воду.
03:35
And radar has revealed
a vast pool of liquid water
a vast pool of liquid water
70
203120
3696
Він виявив великий об'єм рідкої води,
під тим місцем,
де стоїть моя подруга Олівія,
де стоїть моя подруга Олівія,
03:38
hidden under my colleague Olivia,
71
206840
1936
03:40
seven stories beneath her feet.
72
208800
1680
на глибині семи поверхів.
03:43
Here, she's used a pump
73
211320
1256
В руках у неї насос,
03:44
to bring some of that water
back to the ice sheet's surface.
back to the ice sheet's surface.
74
212600
3216
щоб видобути трохи води зі споду.
03:47
Just six years ago, we had no idea
this glacier aquifer existed.
this glacier aquifer existed.
75
215840
4760
6 років тому ми й гадки не мали,
що тут є водний шар.
що тут є водний шар.
03:53
The aquifer formed
76
221840
1296
Він формується влітку,
03:55
when snow melts in the summer sun
77
223160
2376
коли сніг тане під сонцем,
03:57
and trickles downward.
78
225560
1280
просочується вниз,
03:59
It puddles up in huge pools.
79
227680
2040
де збирається у великі водойми.
04:02
From there, the snow acts as an igloo,
80
230600
2536
А сніг, як льодовий будиночок,
04:05
insulating this water
from the cold and the wind above.
from the cold and the wind above.
81
233160
2880
укриває її від холоду і вітру.
04:09
So the water can stay
hidden in the ice sheet
hidden in the ice sheet
82
237120
2496
Тож роками у льодовому щиті
04:11
in liquid form year after year.
83
239640
2400
криється рідка вода.
04:14
The question is, what happens next?
84
242880
2816
Що ж буде далі?
04:17
Does the water stay there forever?
85
245720
1736
Чи залишиться вода там назавжди?
04:19
It could.
86
247480
1216
Можливо.
04:20
Or does it find a way out
to reach the global ocean?
to reach the global ocean?
87
248720
2640
Чи знайде вихід до світового океану?
04:24
One possible way
for the water to reach the bedrock
for the water to reach the bedrock
88
252400
3376
Вода може потрапити на дно,
04:27
and from there the ocean
89
255800
1656
а ним до океану
04:29
is a crevasse, or a crack in the ice.
90
257480
2479
крізь розщелини в кризі.
04:32
When cracks fill with water,
91
260680
1496
Ущерть залиті,
04:34
the weight of the water
forces them deeper and deeper.
forces them deeper and deeper.
92
262200
2800
вони розколюються глибше під вагою води.
04:37
This is how fracking works
93
265600
1416
Так з надр землі
04:39
to extract natural gas
from deep within the earth.
from deep within the earth.
94
267040
3016
добувають сланцевий газ.
04:42
Pressurized fluids fracture rocks.
95
270080
2080
Під тиском рідина розламує камінь.
04:44
All it takes is a crack to get started.
96
272760
2120
Потрібен лише початковий розлом.
04:47
Well, we recently discovered
97
275920
2256
А нещодавно ми відкрили,
04:50
that there are cracks available
in the Greenland ice sheet
in the Greenland ice sheet
98
278200
3896
що в гренландському льодовому щиті
є тріщини
є тріщини
04:54
near this glacier aquifer.
99
282120
1640
побіля водного шару.
04:56
You can fly over
most of the Greenland ice sheet
most of the Greenland ice sheet
100
284440
2256
Можна облетіти майже всю Гренландію
04:58
and see nothing,
101
286720
1216
і не побачити нічого,
04:59
no cracks, no features on the surface,
102
287960
2896
жодних розломів і ознак на поверхні.
05:02
but as this helicopter
flies towards the coast,
flies towards the coast,
103
290880
3176
Однак доки цей гелікоптер
летить до берега,
летить до берега,
05:06
the path that water would take
on its quest to flow downhill,
on its quest to flow downhill,
104
294080
3616
над стежкою, що нею вода пуститься згори,
05:09
one crack appears,
105
297720
1576
помічаємо один розлом,
05:11
then another and another.
106
299320
2000
а потім ще і ще.
05:14
Are these cracks filled with liquid water?
107
302840
2576
Чи залиті вони водою?
05:17
And if so, how deep
do they take that water?
do they take that water?
108
305440
2656
Якщо так, наскільки глибоко?
05:20
Can they take it to the bedrock
109
308120
1496
Чи спрямують вони воду до дна
05:21
and the ocean?
110
309640
1336
і до океану?
05:23
To answer these questions,
111
311000
1696
Щоб відповісти,
05:24
we need something
beyond remote sensing data.
beyond remote sensing data.
112
312720
3416
нам потрібно дещо більше
за дані дистанційних вимірювань.
за дані дистанційних вимірювань.
05:28
We need numeric models.
113
316160
1360
Необхідні числові моделі.
05:31
I write numeric models
that run on supercomputers.
that run on supercomputers.
114
319160
2520
Я створюю для суперкомп'ютерів
числові моделі.
числові моделі.
05:34
A numeric model
is simply a set of equations
is simply a set of equations
115
322360
2416
Числові моделі - це системи рівнянь,
05:36
that works together to describe something.
116
324800
2240
потрібні, аби щось описувати.
05:39
It can be as simple
as the next number in a sequence --
as the next number in a sequence --
117
327600
2896
Бувають прості моделі: як наступне число
05:42
one, three, five, seven --
118
330520
2080
у послідовності - 1, 3, 5, 7 ...
05:45
or it can be a more complex
set of equations
set of equations
119
333320
2376
Або складніша система рівнянь,
05:47
that predict the future
120
335720
1376
що передбачає майбутнє
05:49
based on known conditions in the present.
121
337120
1960
на основі теперішніх умов.
05:51
In our case, what are
the equations for how ice cracks?
the equations for how ice cracks?
122
339680
3480
А за яким рівнянням ламається крига?
05:56
Well, engineers already have
a very good understanding
a very good understanding
123
344240
3576
Інженери вже дослідили,
05:59
of how aluminum, steel and plastics
fracture under stress.
fracture under stress.
124
347840
3800
як тріскає алюміній, сталь, пластик.
06:04
It's an important problem in our society.
125
352240
1960
Це важливе питання сучасного світу.
06:07
And it turns out
that the engineering equations
that the engineering equations
126
355800
2216
Виявляється, інженерні рівняння
06:10
for how materials fracture
127
358040
1576
розлому матеріалів
06:11
are not that different
from my physics homework.
from my physics homework.
128
359640
2736
не такі вже й далекі
від домашніх робіт з фізики.
від домашніх робіт з фізики.
06:14
So I borrowed them, adapted them for ice,
129
362400
2856
Тож я скористалась ними,
пристосувавши до льоду,
пристосувавши до льоду,
06:17
and then I had a numeric model
for how a crevasse can fracture
for how a crevasse can fracture
130
365280
3456
й отримала числову модель розлому льоду,
06:20
when filled with water from the aquifer.
131
368760
2000
коли його наповнює вода.
06:24
This is the power of math.
132
372000
1736
В цьому сила математики,
06:25
It can help us understand
real processes in our world.
real processes in our world.
133
373760
3120
адже вона допомагає нам
зрозуміти природні процеси.
зрозуміти природні процеси.
06:29
I'll show you now
the results of my numeric model,
the results of my numeric model,
134
377880
2696
Я покажу вам результати числової моделі,
06:32
but first I should point out
135
380600
1576
та вважайте,
що ширина розлому
в тисячі разів менша за його довжину.
в тисячі разів менша за його довжину.
06:34
that the crevasse is about
a thousand times narrower than it is deep,
a thousand times narrower than it is deep,
136
382200
3816
Тож на головній панелі
06:38
so in the main panel here,
137
386040
1496
ми збільшили його,
аби ретельно роздивитися.
аби ретельно роздивитися.
06:39
we've zoomed in to better see the details.
138
387560
2096
06:41
You can look to the smaller
panel on the right
panel on the right
139
389680
2176
Можна поглянути на меншу панель справа,
06:43
to see the true scale
for how tall and skinny the crevasse is.
for how tall and skinny the crevasse is.
140
391880
3160
де довгий вузький розлом
зображений в реальних пропорціях.
зображений в реальних пропорціях.
06:48
As the aquifer water
flows into the crevasse,
flows into the crevasse,
141
396440
2576
В міру того, як вода наповнює розлом,
06:51
some of it refreezes
in the negative 15 degree Celsius ice.
in the negative 15 degree Celsius ice.
142
399040
3976
частково вона знов замерзає
при 15 градусах морозу.
при 15 градусах морозу.
Так само холодно і в морозильній
камері у вас на кухні.
камері у вас на кухні.
06:55
That's about as cold
as your kitchen freezer.
as your kitchen freezer.
143
403040
2496
06:57
But this loss can be overcome
144
405560
1976
Однак вода не замерзає,
06:59
if the flow rate in from
the glacier aquifer is high enough.
the glacier aquifer is high enough.
145
407560
3240
якщо тече досить стрімко.
Ми розглядаємо саме такий випадок,
07:03
In our case, it is,
146
411440
1576
07:05
and the aquifer water drives the crevasse
all the way to the base of the ice sheet
all the way to the base of the ice sheet
147
413040
4616
Вода розколює лід аж додолу -
07:09
a thousand meters below.
148
417680
1720
на тисячі метрів углиб.
07:12
From there, it has a clear path
to reach the ocean.
to reach the ocean.
149
420800
2560
Тепер вода має вільний шлях до океану.
07:16
So the aquifer water is a part
150
424480
2336
Отже, тала вода складає
07:18
of the three millimeters
per year of sea level rise
per year of sea level rise
151
426840
3296
ті три міліметри щороку,
на які піднімається рівень океану
на які піднімається рівень океану
07:22
that we experience as a global society.
152
430160
2320
в сучасному світі.
07:26
But there's more:
153
434520
1256
До того ж
07:27
the aquifer water
might be punching above its weight.
might be punching above its weight.
154
435800
2760
вода з льодовиків може навіть більше.
07:31
The ice flows in complex ways.
155
439560
2080
Лід рухається складними шляхами.
07:35
In some places, the ice flows very fast.
156
443040
2896
Іноді потік доволі стрімкий.
07:37
There tends to be water
at the base of the ice sheet here.
at the base of the ice sheet here.
157
445960
2720
На таких ділянках під льодовиком,
зазвичай, тече вода.
зазвичай, тече вода.
07:41
In other places, not so fast.
158
449400
1616
Подекуди лід рухається поволі.
07:43
Usually, there's not water
present at the base there.
present at the base there.
159
451040
2480
Зазвичай, під ним нема води.
07:46
Now that we know the aquifer water
is getting to the base of the ice sheet,
is getting to the base of the ice sheet,
160
454600
3776
Ми вже знаємо, що тала вода
стікає до основи льодовика,
стікає до основи льодовика,
07:50
the next question is:
161
458400
1736
наступне питання:
07:52
Is it making the ice itself
flow faster into the ocean?
flow faster into the ocean?
162
460160
3480
чи не підганяє вода кригу до океану?
07:58
We're trying to uncover these mysteries
hidden inside the Greenland ice sheet
hidden inside the Greenland ice sheet
163
466080
3736
Ми прагнемо розкрити таємниці
льодового щита Гренландії.
льодового щита Гренландії.
Аби бути готовими до
подальшого підняття рівня океану.
подальшого підняття рівня океану.
08:01
so that we can better plan
for the sea level rise it holds.
for the sea level rise it holds.
164
469840
3320
08:06
The amount of ice
that Greenland has lost since 2002
that Greenland has lost since 2002
165
474120
3336
З 2002 року льодовий покрив
Гренландії поменшав,
Гренландії поменшав,
08:09
is just a small fraction
of what that ice sheet holds.
of what that ice sheet holds.
166
477480
3520
однак не набагато.
08:14
Ice sheets are immense, powerful machines
that operate on long timescales.
that operate on long timescales.
167
482120
4856
Льодові щити - великі могутні механізми,
які мають вплив протягом тривалого часу.
які мають вплив протягом тривалого часу.
08:19
In the next 80 years, global sea levels
will rise at least 20 centimeters,
will rise at least 20 centimeters,
168
487000
5576
У наступні 80 років рівень океану
підніметься щонайменше на 20 сантиметрів,
підніметься щонайменше на 20 сантиметрів,
08:24
perhaps as much as one meter,
169
492600
2176
а може, на метр
08:26
and maybe more.
170
494800
1776
чи й більше.
08:28
Our understanding
of future sea level rise is good,
of future sea level rise is good,
171
496600
3136
Ми вже чимало знаємо про
подальше підняття рівня океану,
подальше підняття рівня океану,
08:31
but our projections have a wide range.
172
499760
2376
та наші прогнози вельми загальні.
08:34
It's our role as glaciologists
and scientists
and scientists
173
502160
3176
Наша мета як гляціологів і науковців -
08:37
to narrow these uncertainties.
174
505360
1720
уточнити ці прогнози.
08:40
How much sea level rise is coming,
175
508200
2816
Наскільки підніметься рівень океану
08:43
and how fast will it get here?
176
511040
1840
і як скоро?
08:46
We need to know how much and how fast,
177
514400
3576
Ми маємо з'ясувати це,
08:50
so the world and its communities can
plan for the sea level rise that's coming.
plan for the sea level rise that's coming.
178
518000
4320
аби люди й спільноти могли підготоуватися
до подальшого підняття рівня океану.
до подальшого підняття рівня океану.
08:55
Thank you.
179
523039
1217
Дякую.
08:56
(Applause)
180
524509
3190
(Оплески)
ABOUT THE SPEAKER
Kristin Poinar - GlaciologistKristin Poinar uses remote sensing and numerical models to study the interaction of meltwater with ice flow, especially on the Greenland Ice Sheet.
Why you should listen
Hidden under many meters of ice, a pool of meltwater lies under the Greenland Ice Sheet. Kristin Poinar studies how the meltwater forms and flows in this dynamic glacial system. She asks: How did this water get there, and where does it go? How much water is in there? And how is climate change affecting this system?
Using data from Operation IceBridge flights and from field instruments, she's building a numerical model of how crevasses form and channel water. In fact, a NASA report released in February 2017 revealed a new pathway her team discovered for meltwater to reach the ocean. Using physically based models to constrain the bounds of what is realistic has shaped Poinar's interest in glaciology.
Poinar is currently a postdoctoral researcher at NASA Goddard Space Flight Center. She will be moving to the University at Buffalo in winter 2017 to be a professor in the Geology Department and the RENEW Institute.
Kristin Poinar | Speaker | TED.com