UO-onderzoekers hebben een manier gevonden om te verklaren hoe verschillende sedimenten onder de gletsjers van de wereld bepalen hoe snel gletsjers glijden.

Hun nieuwe theorie, geïntroduceerd in een paper over bedsterkte in het tijdschrift Natuurcommunicatie , voegt een flinke dosis natuurkunde toe aan een lang gebruikte methodologie en verklaart wat het team het vuile noemt, donkere onderkanten van gletsjers.

Zulke informatie, die moeilijk te beoordelen was, is van vitaal belang voor het maken van nauwkeurige projecties van zeespiegelveranderingen te midden van stijgende mondiale temperaturen, zei Alan Rempel, een professor in de afdeling Aardwetenschappen en senior auteur van het papier.

Het onderzoek, onder leiding van postdoctoraal onderzoeker Colin Meyer, krijgt te zien hoe de hoeveelheid sediment die aan de basis van een gletsjer is bevroren, varieert met de onderliggende waterdruk, smeltsnelheid en deeltjesgrootte. Alles wat veranderingen in wrijving beïnvloedt, of weerstand tegen glijden.

"Dit is een al lang bestaand probleem, "Zei Meyer. "Als we willen voorspellen wat gletsjers in de toekomst zullen doen, we moeten praten over de plek die we niet kunnen zien:de interface tussen het ijs en het bed."

Om hun theorie te illustreren, de UO-onderzoekers merkten op dat, ongeacht de grootte of het gewicht van een gletsjer, glijden accommodeert de ijsstroom die wordt aangedreven door de zwaartekracht en past de hellingen van het oppervlak aan zodat de wrijving aan het bed nooit meer dan ongeveer 1 bar spanning overschrijdt. Een bar is een metrische eenheid van druk.

Formuleringen die in het begin van de jaren vijftig door de Zwitserse wetenschapper Paul Mercanton en John Nye werden geïntroduceerd, schreven de spanningslimiet van 1 bar toe aan de plastische aard van ijsvervorming.

"Nye's werk droeg het voorbehoud dat de formule alleen werkt voor niet-glijdende gebieden, ' zei Rempel. 'Het is niet het hele verhaal. Het is alleen van toepassing als de gletsjer vastzit."

De UO-onderzoekers, echter, merkte op dat 50 procent van alle gletsjers schuiven.

Met behulp van hun nieuwe theorie, die wiskundige analyse combineerde met satellietgegevens en geologisch bewijs uit regio's die voorheen bedekt waren met ijskappen, het UO-team kwam overeen met de limiet van 1 bar. Dat resultaat gaf vertrouwen dat bevriezing van sediment de wrijving van het ijs-sediment-interface regelt en van invloed zal zijn bij het ontwikkelen van nauwkeurigere ijsstroommodellen.

"Het onderzoek dat we doen is gericht op het verbeteren van ons begrip van de controles op de glijsnelheid, zodat we beter kunnen voorspellen hoe snel gletsjerijs wordt afgeleverd van de belangrijkste ijskappen van de aarde in Groenland en Antarctica naar de oceanen, waar het bijdraagt ​​aan de zeespiegelstijging, ', zei Rempel.

Het derde lid van het team dat betrokken is bij het door de National Science Foundation gefinancierde project, was Anthony S. Downey, dan een bachelorstudent. Hij studeerde af in 2017 en begint dit najaar aan zijn master in geologie aan de California State University, Noordwest.

Downey introduceerde het onderzoek van het team in een presentatie voor Eugene middelbare scholieren in april 2017. Hij gebruikte glucosestroop om te laten zien hoe stroperige stromen, inclusief gletsjers, reageren op veranderingen in de omstandigheden in hun bed. Hij maakte ook kaarten met glijdende en niet-glijdende gletsjers in de Laurentide-ijskap van Noord-Amerika voor gebruik met de studie, die in juli werd gepubliceerd.