Een zojuist gepubliceerd artikel in Wetenschap verandert de formule die wetenschappers zouden moeten gebruiken bij het schatten van de snelheid van enorme ijskappen op Groenland en Antarctica die in de oceaan stromen en de stijgende zeespiegel over de hele wereld stuwen.

De verandering in de formule voor het voorspellen van de ijsstroom - of basaal glijden - vermindert "de grootste onzekerheid" bij het voorspellen van toekomstige zeespiegelstijging. De aanleiding was het analyseren van gegevens van 140 gletsjers in Groenland.

University of Kansas-onderzoekers Leigh Stearns, universitair hoofddocent geologie en onderzoeker bij het Center for Remote Sensing of Ice Sheets, en Cornelis van der Veen, hoogleraar aardrijkskunde, ontdekte wrijving - of "basale weerstand" - tussen ijskappen en het harde bed eronder heeft geen invloed op hoe snel gletsjers stromen.

Deze bevinding gooit een idee weg dat al tientallen jaren de schattingen van de gletsjersnelheid heeft gekleurd.

"Basaal glijden is een van de belangrijkste dingen die we proberen te meten in de glaciologie en een van de moeilijkst te meten, "zei Stearns. "Ons artikel zegt dat de parameter die het meest wordt gebruikt in ijskapmodellen onjuist is - het Weertman-model - dat in de jaren vijftig is ontwikkeld op basis van een theoretisch raamwerk dat hoe snel ijs aan de bodem beweegt, is gebaseerd op wrijving en de hoeveelheid water bij het bed. We zeggen dat wrijving er niet toe doet."

In plaats daarvan, vonden de KU-onderzoekers subglaciale waterdruk, de waterdruk tussen de onderkant van de ijskap en het harde bed eronder, regelt de snelheid van de ijsstroom.

Een deel van hun werk omvatte een analyse van decennia-oude studies van waterdruk onder berggletsjers, die "grotendeels over het hoofd zijn gezien door de glaciologische gemeenschap." Stearns en van der Veen koppelden de resultaten van de berggletsjer aan de recente waarnemingen van de oppervlaktesnelheid van de uitlaatgletsjers in Groenland.

"We kunnen de wrijving aan de bodem van gletsjers berekenen door ruimtelijke patronen van oppervlaktesnelheid te onderzoeken. Verrassend genoeg we ontdekten dat de twee helemaal niet gecorreleerd zijn. Druk is anders en veel moeilijker te meten. We weten wat de druk aan het eindpunt is omdat de gletsjer daar drijft, en we kunnen de opwaartse druk berekenen op basis van de ijsdikte. Het is geen perfecte schatting, maar het geeft ons een goede eerste benadering. Als we konden, we zouden graag boorgaten aanleggen in alle 140 gletsjers rond Groenland en de waterdruk direct meten, maar dat is niet praktisch."

Stearns en van der Veen vonden de relatie tussen de subglaciale waterdruk in de uitlaatgletsjers van Groenland, in lijn met metingen die in de jaren tachtig van de berggletsjers waren genomen, wat impliceert dat de processen voor glijdende variaties ook vergelijkbaar zijn.

"De vereenvoudigde glijdende relatie kan op de juiste manier ruimtelijke patronen van ijssnelheid reproduceren, "Zeggen de KU-onderzoekers. "Dit staat in schril contrast met de huidige modelleringstechnieken, die betrekking hebben op het afstemmen van de glijdende parameter om de waargenomen snelheden te evenaren."

"Modellen die worden gebruikt om veranderingen op zeeniveau te voorspellen, zijn onnauwkeurig omdat we processen die aan de bodem plaatsvinden niet direct kunnen meten, "Zei Stearns. "Huidige modellen die Weertman-oplossingen gebruiken, moeten worden aangepast om overeen te komen met waarnemingen. Het is een onvolmaakte manier om te doen wat moet worden gedaan om tot schattingen te komen. Het heeft veel knoppen. Met deze nieuwe parameter we proberen de hoeveelheid afstemming die nodig is te verminderen."

Ook al "wachtten mensen op iemand om Weertman uit te dagen, mensen wisten dat het verbeterd moest worden, " Stearns zei dat ze zich zorgen maakte over het veroorzaken van overstuur bij wetenschappers die voor eerder onderzoek op het oudere model hadden vertrouwd.

"Ik was een beetje zenuwachtig, " zei ze. "Ik was bezorgd omdat het ontkent wat mensen al een tijdje gebruiken. Het zet vraagtekens bij het model dat ze gebruiken. Maar de reacties zijn tot nu toe positief. Mensen hebben een nieuwe systematische benadering van een glijdende wet aangemoedigd."

Stearns heeft te veel nederigheid om haar nieuwe formule het "Stearns-model, " ook al verbetert en vervangt het het minder nauwkeurige "Weertman-model, " genoemd naar de wetenschapper die het bedacht heeft.

Ze benadrukte dat haar herziene formule deel uitmaakt van het zelfcorrigerende karakter van wetenschappelijk onderzoek en geen twijfel mag zaaien over de klimaatwetenschap of de onverbiddelijke stijging van de zeespiegel over de hele wereld naarmate meer ijs van Groenland en Antarctica in de oceaan smelt.

"Ik hoop dat het mensen helpt om in onze projecties te geloven, " zei ze. "Dit is meer gebaseerd op fysieke processen en minder op dingen die je om welke reden dan ook moet afstemmen. Alles wat de manier waarop we ijskappen in de toekomst modelleren verbetert, is een goede zaak:hoe reageren ijskappen op klimaatverandering? Met deze modelverbeteringen we komen een stap dichter bij een echt nauwkeurig begrip."