science >> Wetenschap >  >> Natuur

Studie opent venster op smeltwater van ijsbergen

Grote ijsberg in Sermilik Fjord met links het onderzoeksschip MV Adolf Jensen zichtbaar. Krediet:Dave Sutherland

De toestand van het oppervlaktewater in de Groenlandse fjorden en in de noordelijke Atlantische Oceaan wordt bepaald door wat er diep onder het oppervlak naast de enorme Groenlandse ijskap gebeurt. UO-geleid onderzoek heeft gevonden.

Afgescheiden ijsbergen, volgens onderzoeksresultaten die online verschijnen op 4 december voorafgaand aan publicatie in het tijdschrift Natuur Geowetenschappen , zijn de grootste bron van zoet water dat de oceaan binnenkomt in belangrijke gebieden rond Groenland. En de timing en locatie van smeltwater zijn belangrijke factoren die moeten worden opgenomen in oceaanmodellering, rapporteer de zes co-auteurs van het papier.

"Wat echt interessant is, is dat het grootste deel van dat smeltwater van ijsbergen het oppervlak van de oceaan niet haalt. Het blijft diep in de waterkolom, " zei UO oceanograaf David Sutherland. "Samengevat over het hele fjordenstelsel, dit suggereert dat ijsbergen een fundamentele rol spelen bij het bepalen van de temperatuur en het zoutgehalte van het oceaanwater, die vervolgens het transport van warmte naar het eindpunt van een gletsjer regelen."

De studie werd uitgevoerd in Sermilik Fjord, die wordt gevoed door drie gletsjers in het zuidoosten van Groenland, waar seizoensgebonden smeltomstandigheden variëren. In fjorden waar smelten niet voorkomt, Sutherland zei, ijsbergen kunnen in stromingen van de Noord-Atlantische Oceaan terechtkomen, waar ze scheepvaartroutes en offshore-oliebronnen in gevaar kunnen brengen voordat ze smelten.

"Het uiteindelijke lot van ijsbergen in deze grotere omgeving kan het mondiale klimaat beïnvloeden door de bovenste lagen van de oceaan op te frissen, " zei Sutherland, een professor in de afdeling Aardwetenschappen en Clark Honours College. "Er is ook behoefte om de beweging van ijsbergen die de fjorden verlaten beter te voorspellen."

In een paper dat eind vorig jaar werd gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven , Sutherland's voormalige promovendus Dustin Carroll, een co-auteur van het nieuwe artikel, meldde dat veel van het smelten van gletsjers van onderaf de oceaan binnenkomt en als een vulkanische pluim door het zoute oceaanwater erboven opstijgt. Carroll is nu bij NASA's Jet Propulsion Laboratory, een afdeling van het California Institute of Technology.

De nieuwe studie combineerde metingen van de watercondities verzameld in het midden van de winter en de zomer met computermodellering van vijf smeltprocessen van ijsbergen. De resultaten leverden nieuwe details op over de circulatie van smeltwater.

De twee grafieken illustreren de verschillen tussen het smelten in de zomer en de winter en de oceaancirculatie. Subglaciale afvoer van zoet water vindt plaats in de zomer, maar niet in de winter. In de winter is er meer zee-ijs en sterkere winden aan de oppervlakte; in de zomer zijn er meer golven en een warmere oppervlaktelaag. Wintermaanden zien koudere temperaturen en minder concentratie van zonlicht, die samen het smelten van ijsberg boven de waterlijn verminderen. Krediet:Universiteit van Oregon

Uit de studie bleek dat 68 tot 78 procent van de ijsbergsmelt vrijkomt onder de 20 meter (65 voet) en dat 40 tot 100 procent van de smelt, afhankelijk van de seizoensomstandigheden en locaties, blijft waarschijnlijk in een warme laag ver onder het oppervlak - een bevinding die verschilt met gebruikelijke modelleringsbenaderingen.

Tijdens de zomer, een deel van dat smeltwater stijgt op en verandert de zoutheid, temperatuur en circulatie van de nabije oppervlaktewateren in de zuidoostelijke Groenlandse fjorden. Dat, beurtelings, heeft mogelijk invloed op het terugtrekken van gletsjers en het verlies van ijs.

"Door de aard van de omgeving, het is erg moeilijk om te zien of te meten wat er onder de oppervlakte gebeurt, " zei de hoofdauteur van de studie Twila Moon, een voormalig postdoctoraal onderzoeker in het laboratorium van Sutherland die nu in het National Snow and Ice Data Center aan de Universiteit van Colorado werkt, Kei. "In dit onderzoek, we konden metingen uit veldwerk combineren met computersimulaties om onder het wateroppervlak te kijken en te bepalen waar zoetwater ontstaat."

De studie, voornamelijk ondersteund door subsidies van de National Science Foundation aan Moon en Sutherland, begon terwijl Moon op de UO was.

De in de studie gebruikte methoden "bieden een kader voor het beoordelen van individuele zoetwaterbronnen in elk getijdenwatersysteem, en onze resultaten zijn met name van toepassing op kustgebieden met een hoge vaste ijsafvoer in Groenland, ’ schreven de onderzoekers.

Onder verschillende klimaatveranderingsscenario's, zeiden de onderzoekers, de afvoer van zoet water uit ijsbergen zal naar verwachting toenemen. De nieuwe bevindingen, ze zeiden, bieden een manier om beter te interpreteren waar en wanneer ijsbergen kunnen smelten en welke effecten waarschijnlijk zijn.

Co-auteurs van de studie waren Denis Felikson van de Universiteit van Texas in Austin, Laura Kehrl van de Universiteit van Washington, Seattle, en Fiamma Straneo van de Scripps Institution of Oceanography in Californië.