Wetenschappers van Stanford hebben de aanwezigheid van water onthuld dat is opgeslagen in een gletsjer in Groenland, waar de snel veranderende ijskap een belangrijke bijdrage levert aan de zeespiegelstijging die Noord-Amerika de komende 100 jaar zal doormaken. Deze observatie - die voortkwam uit een nieuwe manier om naar bestaande gegevens te kijken - was een ontbrekend onderdeel voor modellen die wilden voorspellen hoe smeltende gletsjers de planeet zullen beïnvloeden.

De groep deed de ontdekking op basis van gegevens die bedoeld waren om de veranderende vorm van Store Glacier in West-Groenland te onthullen. Maar afgestudeerde student Alexander Kendrick ontdekte dat dezelfde gegevens iets kunnen meten dat veel moeilijker waar te nemen is:het vermogen om water op te slaan. De resulterende studie, gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven , bewijst dat gletsjersmeltwater van het oppervlak wordt opgeslagen in beschadigde, vast ijs. Hoewel het smelten van ijs aan de oppervlakte goed gedocumenteerd is, er is weinig bekend over wat er onder het gletsjeroppervlak gebeurt, en deze waarneming van vloeibaar water opgeslagen in vast ijs kan het complexe stromingsgedrag van sommige Groenlandse gletsjers verklaren.

"Dit soort dingen komen niet altijd langs, maar als ze dat doen, dat is het echte 'vreugde van de ontdekking'-component van aardwetenschappen, " zei co-auteur Dustin Schroeder, een assistent-professor geofysica aan de School of Earth van Stanford University, Energie- en milieuwetenschappen (Stanford Earth). "Dit artikel belicht niet alleen het bestaan ​​van dit onderdeel, maar geeft je een manier om het op tijd te observeren."

Smeltwater aan de oppervlakte speelt een belangrijke rol in Groenland door de bodem van ijskappen te smeren en te beïnvloeden hoe terugtrekkende gletsjers worden beïnvloed door de oceaan. Het proces van hoe de gletsjers smelten en waar het water stroomt, draagt ​​bij aan hun gedrag in een veranderend klimaat, omdat deze factoren de reactie van gletsjers op het smelten kunnen veranderen of de tijdlijn voor zeespiegelstijging kunnen beïnvloeden. Wetende dat wat vloeistof wordt onderschept in gletsjers nadat ze aan het oppervlak zijn gesmolten, kan wetenschappers helpen om oceanische veranderingen nauwkeuriger te voorspellen en mensen te helpen zich voor te bereiden op de toekomst, aldus Schröder.

"Al onze voorspellingen van zeespiegelstijging missen deze smeltwatercomponent, "Zei Schroeder. "Ik denk dat we ons nu pas realiseren hoe belangrijk het is om op een fundamentele fysieke schaal te begrijpen wat het smeltwater van de gletsjer doet op zijn weg van het oppervlak naar de bodem."

Een ander perspectief

De onderzoekers analyseerden gegevens van een hoge resolutie, laagvermogen radio-echolood (ApRES) elk uur verzameld van mei tot november 2014. Gedraagt ​​zich als een echografie voor ijs, de radar zendt een elektronische golf uit die variaties in ijsdichtheid weerkaatst om een ​​beeld van de ijsstructuur te creëren dat laat zien hoe snel het ijs smelt of beweegt in de loop van de tijd.

Toen het team de radargegevens in kaart bracht, het zag er verdacht uit, zei Kendrick, wie was hoofdauteur op het papier. Ze testten ideeën zoals temperatuurvariaties en batterijfluctuaties om te verklaren wat ze zagen, vroeg zich toen af ​​of water in het ijs de eigenaardigheid veroorzaakte. Door naar een ander aspect van de gegevens te kijken, Kendrick merkte op dat de eigenaardigheden die van diep uit de gletsjer kwamen, correleerden met informatie van een nabijgelegen weerstation dat erop wees dat de gletsjer aan het smelten was op het moment dat de gegevens werden verzameld. Die bevinding bevestigde het idee dat ze water ontdekten dat aan het oppervlak was gesmolten en vervolgens in de gletsjer was gedruppeld, waar het vast kwam te zitten.

"Dit is een nieuwe manier waarop je deze instrumenten kunt gebruiken om wetenschappelijke vragen te beantwoorden - in plaats van alleen te kijken naar veranderingen in de ijsdikte, we kijken ook naar veranderingen in de ijseigenschappen zelf, " zei co-auteur Winnie Chu, een postdoctoraal onderzoeker in het laboratorium van Schroeder. "Alex heeft de basis gelegd om te proberen te begrijpen hoe deze smeltwateropslag in de loop van de tijd verandert."

Uit het onderzoek blijkt dat een aanzienlijke hoeveelheid smeltwater, geproduceerd in de omgeving van de radar, wordt onderschept en opgeslagen in het ijs in een gebied dat zich in de zomer tussen 15 en 148 voet onder het oppervlak uitstrekt, vervolgens vrijgegeven of opnieuw ingevroren tijdens de winter.

"Het watersysteem van Groenland is van cruciaal belang om te begrijpen wat er op de planeet gebeurt, " zei Schröder, die ook een fellow is bij het Stanford Woods Institute for the Environment. "Dit onderdeel dat Alex heeft ontdekt, laat zien dat er een stuk van deze gletsjer in het bijzonder is - en misschien het hele hydrologische systeem van Groenland in het algemeen - waar we gewoon niet op deze manier aan het modelleren of denken waren."

De onderzoekers hopen dat deze nieuwe geofysische methode kan worden gebruikt om te begrijpen hoe smeltwater andere gletsjers en glaciale systemen beïnvloedt, ook.