science >> Wetenschap >  >> Natuur

OMG, de wateren warm! NASA-studie lost gletsjerpuzzel op

Tracy en Heilprin gletsjers in het noordwesten van Groenland. De twee gletsjers stromen in een fjord die op deze afbeelding zwart lijkt. Krediet:NASA

Een nieuwe NASA-studie legt uit waarom de Tracy- en Heilprin-gletsjers, die zij aan zij in de Golf van Inglefield in het noordwesten van Groenland stromen, smelten met radicaal verschillende snelheden.

Met behulp van oceaangegevens van NASA's Oceans Melting Greenland (OMG) -campagne, de studie documenteert een pluim van warm water die langs Tracy's onderwatergezicht stroomt, en een veel koudere pluim voor Heilprin. Wetenschappers hebben aangenomen dat dergelijke pluimen bestaan ​​voor gletsjers rondom Groenland, maar dit is de eerste keer dat hun effecten zijn gemeten.

De bevinding benadrukt de cruciale rol van oceanen bij het verlies van gletsjerijs en hun belang voor het begrijpen van toekomstige zeespiegelstijging. Een paper over het onderzoek werd op 21 juni gepubliceerd in het tijdschrift Oceanografie .

Tracy en Heilprin werden voor het eerst waargenomen door ontdekkingsreizigers in 1892 en zijn sindsdien sporadisch gemeten. Hoewel de aangrenzende gletsjers dezelfde weers- en oceaanomstandigheden ervaren, Heilprin heeft zich in 125 jaar minder dan 4 kilometer stroomopwaarts teruggetrokken, terwijl Tracy zich meer dan 15 kilometer heeft teruggetrokken. Dat betekent dat Tracy bijna vier keer sneller ijs verliest dan zijn buurman.

Dit is het soort puzzel dat OMG is ontworpen om uit te leggen. De vijfjarige campagne kwantificeert het ijsverlies van alle gletsjers die de Groenlandse ijskap afvoeren met een luchtonderzoek van de oceaan- en ijscondities rond de hele kustlijn, gegevens verzamelen tot 2020. OMG voert aanvullende metingen uit op boten in gebieden waar de topografie en diepten van de zeebodem onvoldoende bekend zijn.

Ongeveer een decennium geleden, NASA's Operatie IceBridge gebruikte ijsdoordringende radar om een ​​groot verschil tussen de gletsjers te documenteren:Tracy zit op een gesteente op een diepte van ongeveer 2, 000 voet (610 meter) onder het oceaanoppervlak, terwijl Heilprin slechts 1 verlengt, 100 voet (350 meter) onder de golven.

Deze figuur toont geschatte ijsstroomsnelheden van de Tracy- en Heilprin-gletsjers (rechts) en de diepten van de fjord voor de gletsjers. De geschatte locatie van de dorpel voor Tracy wordt weergegeven als een gele stippellijn. De cruisesporen van onderzoeksschepen zijn oranje weergegeven. Krediet:NASA/JPL-Caltech

Wetenschappers zouden verwachten dat dit verschil de smeltsnelheid beïnvloedt, omdat de bovenste oceaanlaag rond Groenland kouder is dan het diepe water, die vanaf de middenbreedten in oceaanstromingen naar het noorden is gereisd. De warmwaterlaag begint ongeveer 200 meter onder het oppervlak, en hoe dieper het water, hoe warmer het is. Van nature, een diepere gletsjer zou aan meer van dit warme water worden blootgesteld dan een ondiepere gletsjer.

Toen OMG-hoofdonderzoeker Josh Willis van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, zocht naar meer gegevens om het verschil tussen Tracy en Heilprin te kwantificeren, "Ik kon geen eerdere waarnemingen van oceaantemperatuur en zoutgehalte in de fjord vinden, " zei hij. Er was ook geen kaart van de zeebodem in de golf.

OMG stuurde in de zomer van 2016 een onderzoeksboot de Golf van Inglefield in om de gegevenslacune op te vullen. De peilingen van de oceaantemperatuur en het zoutgehalte van de boot toonden een rivier van smeltwater die onder Tracy wegstroomde. Omdat zoet water meer drijfvermogen heeft dan het omringende zeewater, zodra het water onder de gletsjer vandaan komt, het wervelt omhoog langs het ijzige gezicht van de gletsjer. De turbulente stroming trekt het omringende ondergrondse water aan, die warm is voor een pooloceaan op ongeveer 33 graden Fahrenheit (0,5 graden Celsius). Naarmate het volume wint, de pluim verspreidt zich als rook die opstijgt uit een schoorsteen.

"Het meeste smelten gebeurt als het water naar Tracy's gezicht stijgt, ' zei Willis. 'Het vreet aan een enorm stuk van de gletsjer.'

Heilprin heeft ook een pluim, maar de geringere diepte beperkt de schade van de pluim op twee manieren:de pluim heeft een kortere afstand om op te stijgen en verzamelt minder zeewater; en het ondiepe zeewater dat het naar binnen trekt, heeft een temperatuur van slechts ongeveer 31 graden Fahrenheit (min 0,5 graad Celsius). Als resultaat, ook al is Heilprin een grotere gletsjer en er stroomt meer water van onderaf dan van Tracy, zijn pluim is kleiner en kouder.

De studie leverde nog een verrassing op door eerst een richel in kaart te brengen, een drempel genoemd, slechts ongeveer 250 meter onder het oceaanoppervlak voor Tracy, en vervolgens bewijzen dat deze dorpel het warme water uit de diepten van de oceaan niet weghield van de gletsjer. "In feite, er komt vrij veel warm water uit de kust, vermengt zich met de ondiepere lagen en komt over de dorpel, ' zei Willis. De vernietigende pluim van Tracy is daar het bewijs van.