Smeltwater aan de oppervlakte dat elke zomer naar de bodem van de Groenlandse ijskap stroomt, veroorzaakt veranderingen in de ijsstroom die niet volledig kunnen worden verklaard door heersende theorieën. Nu een multinational, multidisciplinair team onder leiding van ijskapmodelleurs van het Los Alamos National Laboratory onderzoekt hoe veranderingen in uitgebreide, door sediment verstikte subglaciale "moerassen" verklaren eigenlijk waarom de beweging van de ijskap in de late zomer en winter vertraagt.

"Het drainagesysteem onder de Groenlandse ijskap regelt hoe snel het ijs naar de zee stroomt en draagt ​​uiteindelijk bij aan de verandering van de zeespiegel, " zei Matthew Hoffman, hoofdauteur van het project en een ijskapmodelleur bij Los Alamos. "Al meer dan een decennium is het bekend dat de ijsstroom in veel regio's in de zomer meer dan verdubbelt in snelheid, als oppervlaktesmelt naar het bed loopt en de beweging smeert. Deze versnelling stuurt ijs sneller naar de zee. Echter, de beweging vertraagt ​​ook in de late zomer, val, en winter, die de zomerversnelling grotendeels compenseert. Waarom het precies zo vertraagt ​​als het doet en zo lang als het doet, is niet duidelijk."

Een soortgelijk proces vindt plaats op veel berggletsjers over de hele wereld - overal waar er significant smelt aan het oppervlak. Echter, het effect is zeer dramatisch in Groenland, en de 7 meter potentiële zeespiegel die in Groenland is opgesloten, maakt de ijskap veel zorgwekkender dan de halve meter potentiële zeespiegelverandering in alle berggletsjers samen.

Het werk is gebaseerd op de expertise van Los Alamos in het modelleren van de beweging en dynamiek van vloeistoffen en maakt gebruik van de supercomputerbronnen van wereldklasse van het laboratorium.

Het smelten van efficiënte tunnels, Hofman zei, verhoogt enorm de capaciteit van het basale "sanitairsysteem" van de ijskap om water onder de ijskap te transporteren, het vertragen van de ijsbeweging hierboven, toch is bekend dat de ijskap blijft vertragen, zelfs nadat dit tunnelsysteem is gevormd. Het onderzoeksteam heeft aangetoond dat deze nieuw beschreven, zwak verbonden, moerassige delen van het bed lekken langzaam water naar het tunnelsysteem, als in een moeras doorboord door een kanaal.

"Langzaam afvoeren van moerassige subglaciale binnenwateren reguleert de reactie van de ijsstroom op zomersmering van het bed, " voegde Steve Price toe, een andere auteur en Los Alamos-wetenschapper.

Hoffman uitgewerkt, "Deze gebieden kunnen bepalen hoe de ijskap reageert op toekomstige veranderingen in smelt. De moerasachtige binnenwateren van het subglaciale drainagesysteem kunnen het water langzaam afvoeren naar efficiënte kanalen, het verlagen van de waterdruk over grote delen van de bodem en dus het vertragen van de beweging van de ijskap."

Om deze hypothese te ontwikkelen en te testen, Los Alamos voerde uitgebreide computermodellering uit, inclusief het vergelijken van de output per uur van het model met een grote velddataset verzameld tussen 2010 en 2013, inclusief met warm water geboorde boorgaten die 700 meter naar de bodem van de ijskap reiken.

"Matt heeft onze moeilijk te interpreteren veldgegevens gebruikt en een modelgebaseerde verificatie geleverd die onthult hoe de subglaciale omgeving functioneert. Dit duwt ons een stap verder in ons vermogen om de toekomstige evolutie van ijskappen in een veranderend klimaat nauwkeuriger te voorspellen , " zei Ginny Catania, een co-auteur van de Universiteit van Texas over de studie.

Het nieuwe model breidt de lang erkende complexiteit van terrestrische hydrologie uit naar het historisch vereenvoudigde begrip van hydrologie onder gletsjers. Deze complexiteit geeft aan dat de stabiliteit van de Groenlandse ijskap in een opwarmende wereld niet alleen gevoelig is voor de goed gedocumenteerde zomersmeringgebeurtenissen, maar ook het droogleggen en opnieuw vullen van deze moerassige gebieden. Deze zwak verbonden gebieden hebben waarschijnlijk jaren nodig om nieuwe watervoorraden op te bouwen door langzaam smelten van de bodem van de ijskap, dus als de druk eruit is gebloed, die delen van de ijskap blijven lange tijd slecht gesmeerd.