Wetenschappers ontdekken het mysterie van hoe, waar en wanneer belangrijke glaciale kenmerken die moulins worden genoemd, zich vormen op de Groenlandse ijskap. Moulins, verticale leidingen die door het halve mijl diepe ijs dringen, het grootste deel van het zomersmeltwater efficiënt van het ijsoppervlak naar de basis van de ijskap te leiden. Door de smerende werking van het wegstromende water kan de ijskap sneller gaan schuiven. Een nieuwe studie gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven , een tijdschrift van de American Geophysical Union, vindt smeltwatermeren die zich op het ijsoppervlak vormen, binnen enkele uren door moulins kunnen wegvloeien.

"Het vormen van een moulin in Groenland vereist een scheur in het ijsoppervlak, die gevuld raakt met water dat uiteindelijk de scheur door het ijs drijft, " zei Matthew Hoffman, een glacioloog en computerwetenschapper bij Los Alamos National Laboratory in Los Alamos, New Mexico en hoofdauteur van de nieuwe studie. "Maar er is hier een mysterie:een groot deel van de moulins in Groenland ligt op enige afstand van de bestaande spleetvelden van de ijskap."

In de nieuwe studie Hoffman en collega's vergeleken satellietbeeldkaarten van moulins met computersimulaties aangedreven door uurlijkse, on-site ijssnelheidsmetingen van GPS-stations. Ze vonden smeltwatermeren die zich op het oppervlak van de ijskap vormen en binnen enkele uren catastrofaal door het ijs kunnen wegvloeien.

"De enorme versnelling van de ijsstroom veroorzaakt door al dit water dat de bodem bereikt, trekt het ijs aan de oppervlakte letterlijk uit elkaar over een groot gebied, tijdelijk doordringende scheuren creëren, die nieuwe moulins zaaien waar deze scheuren smeltwater dat op het oppervlak stroomt kruisen, ' zei Hofman.

"Hoewel deze catastrofale afwatering van meren al een decennium of zo bekend is, hun bredere effecten op de ijskap leken beperkt tot een paar dagen gelokaliseerde, snellere beweging, " zei Stephen Price, een onderzoeker bij Los Alamos en co-auteur van de nieuwe studie.

De nieuwe resultaten wijzen op een potentieel veel breder belang voor de afwateringsgebeurtenissen van meren, omdat moulins de locaties beheersen waar het grootste deel van het seizoensgebonden smeltwater de ijskap binnenkomt, toegang tot het bed, en versnelt de ijsstroom, volgens Prijs. "Deze processen, waarmee momenteel geen rekening wordt gehouden in computersimulaties van ijskapevolutie en zeespiegelverandering, moet in toekomstige modellen mogelijk zorgvuldiger worden overwogen, " hij zei.

Dit project is de eerste poging om GPS-waarnemingen met resolutie op uurschaal te assimileren in een dynamisch modelleringskader voor invers ijs, volgens de onderzoekers. Met schattingen per uur van de basale omstandigheden van de ijskap en spanningen in het ijs, het onderzoek onthult belangrijke details van de impact van de zomersmeltwater-geïnduceerde versnelling op de beweging van de ijskap.

Afwatering van het meer heeft een langlevende erfenis

De afwateringsgebeurtenissen van het meer zelf komen eigenlijk relatief weinig voor (maximaal één keer per jaar per meer), maar de auteurs wijzen erop dat het vermogen van moulins gevormd tijdens drainagegebeurtenissen van het meer om meerdere jaren te blijven bestaan ​​​​nadat ze zijn gevormd, elke zomerdrainagegebeurtenis een langlevende erfenis geeft. Moulin-dichtheid en de impact ervan op waar en hoeveel water aan het bed wordt geleverd, zijn een kritische controle op de efficiëntie van subglaciale drainage, evolutie en, beurtelings, de stroming van het ijs zelf.

Door de vorming van moulins te activeren, de impact van de afwatering van meren op de ijsdynamiek en de zomerversnelling van Groenland zal waarschijnlijk groter zijn dan de directe en kortstondige versnelling die volgt op de afwatering zelf, volgens de auteurs.

Hoewel je zou denken dat moulins zich voornamelijk in de buurt van spleetvelden vormen, waar kwetsbare scheuren een gemakkelijke weg vormen voor moulinvorming, dit is niet het hele verhaal, zei Hofman. Meren vormen zich over het algemeen in niet-gespleten gebieden, en een catastrofale afwateringsgebeurtenis van het meer lijkt in staat te zijn nieuwe moulin-vorming te veroorzaken - en in sommige gevallen extra afwatering van het meer - tot vele kilometers verderop in ijs dat anders onbuigzaam is.

Terwijl eerdere studies een duidelijke mogelijkheid aantoonden van een cascade-effect van smeltwater dat de bodem bereikt en lokale spanningen wijzigt om nabijgelegen supraglaciale meerdrainage te veroorzaken, de nieuwe resultaten leveren direct bewijs dat dit effect meer wijdverbreid is en kan optreden over afstanden van vele kilometers, zei Hofman. Dit triggermechanisme over lange afstand kan nieuwe delen van de ijskap kwetsbaar maken voor door smeltwater veroorzaakte versnelling, ook op grotere hoogte.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan AGU Blogs (http://blogs.agu.org), een gemeenschap van blogs over aarde en ruimtewetenschap, georganiseerd door de American Geophysical Union. Lees hier het originele verhaal.