Projecties van hoeveel het smelten van ijskappen zal bijdragen aan de zeespiegelstijging kunnen enkele meters variëren, afhankelijk van de snelheid waarmee ijsbergen afkalven aan de randen van die ijskappen. Om klimaatwetenschappers te voorzien van modellen die nauwkeurigere voorspellingen maken, een postdoctoraal onderzoeker bij Caltech heeft een computersimulatie gemaakt van een van de belangrijkste processen die glaciale afkalving regelen.

Gletsjers zijn bewegende ijsplaten die langzaam naar beneden slijpen. Waar ze eindigen in de zee, stukjes breken af, ijsbergen vormen in een proces dat bekend staat als afkalven. Als de temperatuur in de winter daalt, die ijsbergen kunnen samen bevriezen en een verkeersopstopping veroorzaken die voorkomt dat verdere ijsbergen van de gletsjer afbreken.

Tijdens de winter, de gletsjer verliest veel minder ijs aan de zee. Het uiteindelijke uiteenvallen van de lente van wat bekend staat als de melange - die bevroren ijsbergblokkade - treedt plotseling op, en is de focus van onderzoek door Caltech's Alexander Robel.

"Ik heb een computermodel ontwikkeld dat simuleert hoe de eerste ijsbergafkalving van het warme seizoen een schokgolf veroorzaakt die door de vastgelopen melange gaat, het opbreken, " zegt Robel, een National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) Postdoctoral Scholar en een Stanback Postdoctoral Scholar bij Caltech. Zijn nieuwe model was te zien in Natuurcommunicatie op 28 februari.

De melange is een bevroren korrelig materiaal, daarom paste Robel een open-source computersimulatie aan, het Discrete-Element Bonded-Particle Sea Ice Model genaamd, om te laten zien hoe ijsbergen in de winter aan elkaar bevriezen en vervolgens de schok van de eerste ijsberg die in de zomer afkalft, overbrengen.

Die eerste afkalving wordt mogelijk gemaakt door het dunner worden van zee-ijs in warmer water, waardoor het vermogen van de melange om als bolwerk tegen de gletsjer te fungeren, wordt verminderd.

Robel paste zijn gemodelleerde gletsjers aan om op fjorden in Groenland te lijken. Die fjorden zijn smalle waterkanalen die de neiging hebben om melange vast te houden. Robel kon aantonen dat de drempel waarbij het breken van zee-ijs in de lente waarschijnlijk zal optreden, gedeeltelijk is gebaseerd op de dikte van het zee-ijs in de melange, maar ook op de vorm van het kanaal waarbinnen de melange opgesloten zit.

Robel, die onderzoeker is in de afdeling Geologische en Planetaire Wetenschappen van Caltech, de thuisbasis van het seismologisch laboratorium, zegt dat zijn werk gedeeltelijk werd geïnspireerd door seismologische studies van de manier waarop breuken zich voortplanten door elastische materialen - en een verband leggen tussen aardbevingen en het afkalven van ijsbergen.

Het artikel van Robel is getiteld "Verdunning van zee-ijs verzwakt de steunkracht van Iceberg Mélange en bevordert het afkalven."