Коли ми уявляємо льодовики, нам легко уявити величезні простори білого льоду, що блищить під небом. Але не всі льодовики мають таку форму.

Світ покритий іншим типом льодовиків, званими скельними льодовиками – формами рельєфу в гірських районах, де маси льоду і каміння співіснують, приховані під твердою поверхнею з каміння та валунів.

Нове дослідження, опубліковане в Journal of Geophysical Research: Earth Surface, показує, що скельні льодовики можуть містити вражаючу кількість льоду.

В усьому світі зафіксовано більше ніж 51 000 скельних льодовиків, з яких понад 10 000 розташовані в США. Незважаючи на їх поширеність, ці покриті льодом утворення ефективно приховані від погляду під щільними покривами каміння, тому багато людей можуть навіть не знати про їх існування.

"Коли ми знаходимося високо в горах і йдемо по розсипаних каменях або гравію, ви не усвідомлюєте, що під вашими ногами може бути 120 футів льоду", – говорить гляціолог Лейф Андерсон з Університету Юти.

Це природне кам'яне укриття допомагає зберегти лід у скельних льодовиках, ізолюючи його від сонячного світла та тепла на поверхні, але це також є перешкодою для вчених.

Однією з проблем вивчення скельних льодовиків є складність вимірювання кількості водяного льоду, який вони містять, через кам'яний гравій, що покриває їх.

У своєму новому дослідженні Андерсон і його колеги знайшли новий спосіб кількісно оцінити запаси льоду в скельних льодовиках, використовуючи льодовик Тімпаногос в основі гори Тімпаногос в Юті як об'єкт дослідження.

Традиційне зображення льодовиків можна здійснити за допомогою радару, що проникає в землю, але цей метод неефективний для скельних льодовиків, оскільки кам'яні уламки, змішані з льодом, розсіюють радіохвилі і погіршують якість зображення.

Альтернативний підхід – використання гравіметра, який може виявляти та картографувати приховані маси під землею.

"Існує великий контраст у масовій щільності між скелею, що складає гору Тімпаногос, і набагато меншою щільністю льоду, що знаходиться в скельному льодовикові поряд з нею", – говорить співавтор і геофізик Майкл Торн.

"Коли ми вимірюємо гравітаційне прискорення над скельним льодовиком, ми бачимо більше зменшення цього гравітаційного прискорення, коли проводимо вимірювання над ділянками з товстішим льодом".

Зібравши дані з 232 вимірювань, проведених у різних місцях навколо льодовика Тімпаногос, дослідники розробили новий метод для 3D-зображення льоду в скельному льодовикові, використовуючи байєсівську статистику та моделювальні техніки для реконструкції товщини, форми та складу льодовика.

Результати показують, що льодовик Тімпаногос складається приблизно з 83 відсотків льоду та 17 відсотків кам'яних уламків за об'ємом, при цьому лід займає середню товщину 18,8 метра (приблизно 61,7 фута) по всьому скельному льодовикові.

Усього скельний льодовик містить приблизно 1,5 мільйона кубічних метрів льоду, що приблизно дорівнює об'єму Великої піраміди Гізи (або близько 600 олімпійських басейнів).

У термінах метричних тонн це означає, що льодовик Тімпаногос містить близько 1,4 мільйона тонн (1,5 мільйона американських тонн) льоду, прихованого під його кам'яною поверхнею, але дослідники на цьому не зупинилися.

Використовуючи дані з попередніх досліджень внутрішньої структури інших скельних льодовиків, дослідники використали свої знахідки про льодовик Тімпаногос, щоб розробити новий метод, який може оцінити обсяг льоду в скельних льодовиках на основі вимірювань їхньої поверхні.

Згідно з їхніми розрахунками, штат Юта в цілому містить близько 1 мільярда тонн (1 гігатонни) льоду в усіх своїх 836 задокументованих скельних льодовиках.

Західні США містять майже 12 мільярдів тонн, а в усьому світі близько 48 мільярдів тонн льоду зберігається всередині скельних льодовиків.

Це досить неймовірний новий спосіб оцінки кількості льоду, прихованого всередині скельних льодовиків по всьому світу, і, як кажуть дослідники, важливо продовжувати вдосконалювати наші вимірювання цих величезних утворень.

"Необхідність кількісно оцінити воду, що зберігається в цих утвореннях, лише зростає, оскільки льодовики реагують на зміни клімату і можуть перейти в стан покритих уламками льодовиків і, зрештою, скельних льодовиків", – пише команда.

"Під час періодів потепління скельні льодовики можуть стати нестабільними і становити загрозу для інфраструктури нижче. Моделювання цих форм рельєфу в 3D може допомогти кількісно оцінити їхні запаси води та зобразити їх внутрішню структуру, що дозволить краще оцінити їхній вплив на місцеву гідрологію, екологію та небезпеки".

Знайдені результати опубліковані в Journal of Geophysical Research: Earth Surface.