science >> Wetenschap >  >> Natuur

Verborgen meren ontwateren onder West-Antarctica Thwaites Glacier

Het ijsoppervlak boven de meren zonk in minder dan een jaar met maar liefst 20 meter (66 voet) als gevolg van de drainage. Subglaciale meren worden vaak gezien met snelstromende gletsjers. Credit:Ben Smith/Universiteit van Washington

De Thwaites-gletsjer aan de rand van West-Antarctica is een van de snelst bewegende gletsjers ter wereld. Onderzoek toont aan dat het onstuitbaar de oceaan in glijdt, voornamelijk als gevolg van warmer zeewater dat aan de onderkant kabbelt.

Maar de details van de ineenstorting blijven onzeker. De details zijn nodig om een ​​tijdlijn te geven voor wanneer we 2 voet wereldwijde zeespiegelstijging kunnen verwachten, en wanneer het verlies van deze gletsjer de veel grotere West-Antarctische ijskap zal helpen destabiliseren. Recente inspanningen hebben satellieten gebruikt om het onderliggende terrein in kaart te brengen, wat van invloed is op hoe snel de ijsmassa zal bewegen, en meet de dikte en snelheid van de gletsjer om de fysica van zijn veranderingen te begrijpen.

Onderzoekers van de Universiteit van Washington en de Universiteit van Edinburgh gebruikten gegevens van de CryoSat-2 van de European Space Agency om een ​​plotselinge afwatering van grote poelen onder de Thwaites-gletsjer te identificeren, een van de twee snel bewegende gletsjers aan de rand van de ijskap. De studie gepubliceerd op 8 februari in De cryosfeer vindt vier onderling verbonden meren die in de acht maanden van juni 2013 en januari 2014 zijn drooggelegd. De gletsjer versnelde in die tijd met ongeveer 10 procent, waaruit blijkt dat de langetermijnbeweging van de gletsjer zich vrij onbewust is van druppeltjes aan de onderkant.

"Dit was een groot evenement, en het bevestigt dat de versnelling op lange termijn die we voor deze gletsjer waarnemen waarschijnlijk wordt aangedreven door andere factoren, waarschijnlijk in de oceaan, " zei corresponderende auteur Ben Smith, een glacioloog bij het Applied Physics Laboratory van de UW. "De waterstroom bij het bed regelt waarschijnlijk de snelheid niet."

andere gletsjers, zoals sommigen in Alaska en Groenland, kunnen zeer gevoelig zijn voor veranderingen in de smeltwaterstroom. Water kan daar onder de gletsjer een vijver vormen totdat het delen van zijn bedding opheft, en springt plotseling naar voren. Dit kan de snelheid van een gletsjer meerdere keren verhogen en het grootste deel van zijn beweging verklaren.

Een nieuwe techniek onthulde hoe smeltwater uit meren onder de Thwaites-gletsjer in zee stroomde. Het is de grootste uitstroom van subglaciale meren die is gemeld voor deze regio van West-Antarctica. Credit:Noel Gourmelen/Universiteit van Edinburgh

Onderzoekers waren er niet zeker van of een dergelijk effect een rol zou kunnen spelen bij Thwaites Glacier.

"Het was moeilijk om details te zien over de waterstroom onder het ijs, ' zei Smit.

Voor de nieuwe studie de auteurs gebruiken een nieuwe techniek om druppels op het oppervlak van de gletsjer te ontdekken tot 70 voet (20 meter) over een gebied van 20 kilometer bij 40 kilometer. Berekeningen laten zien dat het waarschijnlijk te wijten was aan het leeglopen van vier onderling verbonden meren, de grootste ter grootte van Lake Washington, ver onder. De piekafvoersnelheid was ongeveer 8, 500 kubieke voet (240 kubieke meter) per seconde, ongeveer de helft van de stroom van de Hudson-rivier - de grootste uitstroom van smeltwater die tot nu toe is gemeld voor subglaciale meren in deze regio.

"Deze afwatering van het meer is de grootste waterbeweging die je in dit gebied zou verwachten, en het veranderde de snelheid van de gletsjer niet zo veel, ' zei Smit.

De reden is waarschijnlijk dat Thwaites Glacier snel genoeg beweegt, hij zei, die wrijving verwarmt de onderkant tot het smeltpunt van ijs. De basis van de gletsjer is al nat en het toevoegen van meer water maakt het niet veel gladder.

Thwaites Glacier bereikt snelheden van meer dan 33 voet (11 m) per dag. De zwarte doos toont de locatie van vier subglaciale meren die in 2013 droogvielen het verhogen van de snelheid van de gletsjer met ongeveer 10 procent. Credit:Ben Smith/Universiteit van Washington

De nieuwe studie ondersteunt eerder UW-onderzoek uit 2014, waaruit blijkt dat de Thwaites-gletsjer waarschijnlijk binnen 200 tot 900 jaar zal instorten, waardoor de zee met 2 voet zal stijgen. Die berekeningen zijn gemaakt zonder gedetailleerde kaarten van hoe het water in de onderbuik van de gletsjer stroomt. De nieuwe resultaten suggereren dat dat er niet echt toe doet.

"Als de Thwaites-gletsjer echt was gesprongen als reactie op deze afwatering van het meer, dan zou dat hebben gesuggereerd dat we een gedetailleerder model nodig hebben van waar water aan de bedding stroomt, Smith zei. "Radargegevens van NASA's Operation Ice Bridge-programma hebben ons veel verteld over de vorm van de Thwaites-gletsjer, maar het is erg moeilijk om te zien hoe water beweegt. Op basis van dit resultaat, dat is misschien geen groot probleem"

Smelten aan de basis van de ijskap zou de meren in 20 tot 80 jaar opnieuw vullen, zei Smit. In de loop van de tijd verzamelt smeltwater zich geleidelijk in depressies in het gesteente. Wanneer het water een bepaald niveau bereikt, doorbreekt het een zwak punt, stroomt dan door kanalen in het ijs. Terwijl de Thwaites-gletsjer bij de kust dunner wordt, het oppervlak wordt steiler, Smit zei, en het verschil in ijsdruk tussen de regio's in het binnenland en de kust kan het water naar de kust duwen en ervoor zorgen dat meer meren leeglopen.

Hij hoopt dezelfde technieken toe te passen om de drainage van meren onder andere gletsjers te bestuderen, om te begrijpen hoe de waterstroom aan de basis de algehele gletsjerbeweging beïnvloedt. Wanneer NASA's ICESat-2-satelliet in 2018 wordt gelanceerd, zullen de berekeningen gemakkelijk en met hoge precisie kunnen worden uitgevoerd.

"In 2018 verandert dit van een moeilijk project naar een eenvoudig project, en daar heb ik zin in, ' zei Smit.