Winden die over sneeuwduinen op Antarctica's Ross Ice Shelf blazen, zorgen ervoor dat het oppervlak van de massieve ijsplaat gaat trillen, het produceren van een bijna constante reeks seismische "tonen" die wetenschappers mogelijk kunnen gebruiken om veranderingen in de ijsplaat van ver te volgen, volgens nieuw onderzoek.

De Ross Ice Shelf is de grootste ijsplaat van Antarctica, een plaat van gletsjerijs ter grootte van Texas, gevoed vanuit het binnenland van het ijzige continent dat boven op de Zuidelijke Oceaan drijft. De ijsplaat ondersteunt aangrenzende ijskappen op het vasteland van Antarctica, het belemmeren van de ijsstroom van land naar water, als een kurk in een fles.

Als ijsplaten instorten, ijs kan sneller van land in zee stromen, die de zeespiegel kunnen verhogen. IJsplaten over heel Antarctica zijn dunner geworden, en in sommige gevallen opbreken of terugtrekken, door stijgende oceaan- en luchttemperaturen. Eerdere waarnemingen hebben aangetoond dat Antarctische ijsplaten plotseling en zonder duidelijke waarschuwingssignalen kunnen instorten. die gebeurde toen de Larsen B-ijsplaat op het Antarctisch Schiereiland in 2002 abrupt instortte.

Om de fysieke eigenschappen van de Ross Ice Shelf beter te begrijpen, onderzoekers begroeven 34 extreem gevoelige seismische sensoren onder het besneeuwde oppervlak. Dankzij de sensoren konden de onderzoekers de trillingen van de ijsplaat volgen en de structuur en bewegingen ervan gedurende meer dan twee jaar bestuderen. van eind 2014 tot begin 2017.

IJsplaten zijn bedekt met dikke dekens van sneeuw, vaak enkele meters diep, die zijn bedekt met enorme sneeuwduinen, als zandduinen in een woestijn. Deze sneeuwlaag werkt als een bontjas voor het onderliggende ijs, het ijs eronder isoleren tegen verhitting en zelfs smelten als de temperatuur stijgt.

Toen de onderzoekers begonnen met het analyseren van seismische gegevens op de Ross Ice Shelf, ze merkten iets vreemds op:zijn bontjas trilde bijna constant.

Toen ze de gegevens nader bekeken, ze ontdekten dat winden die over de enorme sneeuwduinen zwiepten, de sneeuwlaag van de ijskap deden rommelen, als het bonzen van een kolossale trommel. Luister hier naar het "lied" van de ijskap.

Ze merkten ook dat de toonhoogte van dit seismische gezoem veranderde toen de weersomstandigheden het oppervlak van de sneeuwlaag veranderden. Ze ontdekten dat het ijs op verschillende frequenties trilde wanneer sterke stormen de sneeuwduinen herschikten of wanneer de luchttemperaturen aan de oppervlakte omhoog of omlaag gingen, wat veranderde hoe snel seismische golven door de sneeuw reisden.

"Het is alsof je op een fluit blaast, constant, op de ijsplaat, " zei Julien Chaput, een geofysicus en wiskundige aan de Colorado State University in Fort Collins en hoofdauteur van de nieuwe studie die vandaag is gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven , een tijdschrift van de American Geophysical Union.

Net zoals muzikanten de toonhoogte van een noot op een fluit kunnen veranderen door te veranderen door welke gaten lucht stroomt of hoe snel deze stroomt, weersomstandigheden op de ijsplaat kunnen de frequentie van de trillingen veranderen door de duinachtige topografie te veranderen, volgens Chaput.

"Of je verandert de snelheid van de sneeuw door hem te verwarmen of te koelen, of je verandert waar je blaast op de fluit, door duinen toe te voegen of te vernietigen, " zei hij. "En dat zijn in wezen de twee dwingende effecten die we kunnen waarnemen."

Het gezoem is te laag in frequentie om hoorbaar te zijn voor menselijke oren, maar de nieuwe bevindingen suggereren dat wetenschappers seismische stations zouden kunnen gebruiken om de omstandigheden op ijsplaten continu in bijna realtime te volgen. Het bestuderen van de trillingen van het isolerende sneeuwjack van een ijsplaat kan wetenschappers een idee geven van hoe het reageert op veranderende klimaatomstandigheden, volgens Douglas MacAyeal, een glacioloog aan de Universiteit van Chicago die niet betrokken was bij de nieuwe studie, maar een commentaar schreef over de bevindingen die ook vandaag zijn gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven .

Veranderingen in het seismische gezoem van de ijsplaat kunnen aangeven of er smeltvijvers of scheuren in het ijs ontstaan ​​die erop kunnen wijzen of de ijsplaat vatbaar is voor breken.

"De reactie van de ijsplaat vertelt ons dat we er uiterst gevoelige details over kunnen volgen, " zei Chaput. "Kortom, wat we in handen hebben is een hulpmiddel om het milieu te monitoren, Echt. En de impact ervan op de ijsplaat."