science >> Wetenschap >  >> Natuur

Ongekend ijsverlies in Russische ijskap

In de afgelopen jaren, de Vavilov-ijskap in het Russische Hoge Noordpoolgebied is dramatisch versneld, glijden maar liefst 82 voet per dag in 2015, volgens een nieuwe multinational, multi-instituut onderzoek onder leiding van CIRES Fellow Mike Willis, een assistent-professor in de geologie aan de CU Boulder. Dat verkleint de eerdere gemiddelde snelheid van het ijs van ongeveer 2 inch per dag en heeft de aannames van wetenschappers over de stabiliteit van de koude ijskappen op de hoge breedtegraden van de aarde in twijfel getrokken. Credit:Whyjay Zheng/Cornell University met behulp van Landsat-beelden van NASA/USGS

In de afgelopen jaren, de Vavilov-ijskap in het Russische Hoge Noordpoolgebied is dramatisch versneld, glijden maar liefst 82 voet per dag in 2015, volgens een nieuwe multinational, multi-instituut onderzoek onder leiding van CIRES Fellow Mike Willis, een assistent-professor in de geologie aan de CU Boulder. Dat verkleint de eerdere gemiddelde snelheid van het ijs van ongeveer 2 inch per dag en heeft de aannames van wetenschappers over de stabiliteit van de koude ijskappen op de hoge breedtegraden van de aarde in twijfel getrokken.

"In een opwarmend klimaat, gletsjerversnelling komt steeds vaker voor, maar de snelheid van het ijsverlies bij Vavilov is extreem en onverwacht, " zei Mike Willis, CIRES-fellow en hoofdauteur van het artikel dat deze week is gepubliceerd in Aardse en planetaire wetenschapsbrieven .

Gletsjers en ijskappen zoals Vavilov bedekken bijna 300, 000 vierkante mijl van het aardoppervlak en bevatten ongeveer een voet potentiële zeespiegelstijging. Wetenschappers hebben nog nooit zo'n versnelling gezien in dit soort ijskappen, en de auteurs van het nieuwe artikel schreven dat hun bevinding de mogelijkheid oproept dat andere, momenteel stabiele ijskappen kunnen kwetsbaarder zijn dan verwacht.

Voor de nieuwe beoordeling onderzoekers speelden de rol van forensische ijsdetectives, de achteruitgang van de ijskap in kaart brengen door het oprukkende ijs te bespioneren met teledetectietechnologie van een constellatie van satellieten die worden beheerd door DigitalGlobe Inc, hoofdkantoor in Westminster, Colorado. Het project was ook afhankelijk van de steun van de National Science Foundation en het National Geospatial-Intelligence Agency, die de ontwikkeling financierde van topografische kaarten met hoge resolutie van het noordpoolgebied.

per satelliet, ze zagen het ijs op de dop een aantal jaren langzaam naar voren kruipen, voordat het in 2010 langzaam versnelt, snel stijgende in 2015. De aanvankelijke zeer langzame opmars wordt vermoedelijk veroorzaakt door een verschuiving in de richting van de neerslag die ongeveer 500 jaar geleden plaatsvond. Voor die tijd kwamen sneeuw en regen uit het zuidoosten, daarna kwam er regen en sneeuw uit het zuidwesten. Terwijl het westelijke deel van de ijskap de oceaan in schoof, schoof het ijs naar voren.

Credit:video samengesteld door Whyjay Zheng/Cornell University met behulp van Landsat-beelden van NASA/USGS

"Koude" ijskappen, zoals Vavilov, voorkomen in polaire "woestijnen" met zeer weinig neerslag, en ze zijn normaal gesproken vastgevroren aan hun bed, stroomt alleen als gevolg van het buigen van het ijs onder de zwaartekracht. Met bedden boven zeeniveau, ze zijn normaal gesproken geïsoleerd van het soort veranderingen dat gletsjers in minder ijskoude regio's heeft getroffen:smelten van onderaf door warm zeewater, bijvoorbeeld, of sneller glijden wanneer warm oppervlaktesmeltwater naar de ijsbodem wordt afgevoerd.

Onderzoekers vermoeden dat de ijskap dramatisch begon te groeien toen de bodem van de ijskap natter werd en de voorkant van de gletsjer op zeer gladde zeesedimenten terechtkwam. Het ijs begon te versnellen, en wrijving zorgde ervoor dat een deel van het ijs onder de gletsjer smolt, die meer water naar de bodem van het ijs voerde, wrijving verminderen, waardoor het ijs versnelde, Die op zijn beurt, weer meer water geproduceerd. Een deel van dit water kan zijn gecombineerd met klei onder de gletsjer, de wrijving onder de gletsjer nog verder verminderen en de werkelijk buitengewone glijsnelheden mogelijk maken.

tegen 2015, de sedimenten en rotsen op de bodem onder het ijs waren zo glad geworden dat het materiaal het ijs niet kon stoppen om te stromen. Het duurde slechts twee jaar voordat de ijskapbasis dat omslagpunt bereikte, transformeren in een bijna wrijvingsloze zone, die goed gesmeerd en zeer mobiel is. De gletsjer blijft vandaag glijden met versnelde snelheden van 5-10 meter per dag.

De Vavilov-ijskap is in totaal enkele meters dunner geworden, gevorderd ongeveer 2 km, en verloor ongeveer 1,2 km3 in totaal volume in de oceaan in de 30 jaar vóór de versnelling. In het ene jaar tussen 2015 en 2016, het ijs vorderde ongeveer 4 kilometer en werd ongeveer 100 meter dunner (~ 0,3 m per dag). De ijskap verloor ongeveer 4,5 km3 ijs, genoeg om Manhattan te bedekken met ongeveer 250 voet water, of de hele staat Washington met een centimeter. En het is onwaarschijnlijk dat de ijskap ooit in staat zal zijn om de ijsmassa te herstellen in het opwarmende klimaat van vandaag. de krant stelt.

Veel wetenschappers hebben aangenomen dat poolkappen die boven zeeniveau liggen slechts langzaam zullen reageren op een opwarmend klimaat, maar de auteurs van deze studie dringen erop aan dat deze veronderstelling in twijfel wordt getrokken. De snelle ineenstorting van de Vavilov-ijskap heeft aanzienlijke gevolgen voor gletsjers in andere poolgebieden, vooral die rond Antarctica en Groenland.

"Zoiets hebben we nog nooit gezien, deze studie heeft net zoveel vragen opgeroepen als beantwoord", zei Willis. "En we werken nu aan het modelleren van de hele situatie om een ​​beter inzicht te krijgen in de betrokken fysica."