science >> Wetenschap >  >> Natuur

Tsunamisignalen om afkalven van gletsjers in Groenland te meten

Het afkalffront van de Bowdoin-gletsjer in het noordwesten van Groenland, waar ijsbergen worden afgevoerd en ijs onder water smelt. Credit:foto gemaakt door Shin Sugiyama

In recente jaren, gletsjers nabij de Noord- en Zuidpool, evenals in bergachtige gebieden, krimpen als gevolg van de opwarming van de aarde, een belangrijke bijdrage leveren aan de recente stijging van de zeespiegel. Afkalvende gletsjers, die ijsbergen in een oceaan of meer lozen, hebben zich sneller teruggetrokken dan die op het land vanwege het instorten van secties aan het gletsjerfront en door het smelten van de onderzeeër.

Het is, echter, moeilijk om het volume van het afkalvende ijs en het smelten van onderzeeërs direct te meten, omdat het uitvoeren van on-site onderzoeken aan het gletsjerfront gevaarlijk kan zijn. Conventionele methoden die hun volume meten op basis van satellietbeeldanalyse, leveren ook slechts lage temporele en ruimtelijke resoluties op en laten geen continue monitoring toe.

Als ijsbergen afbreken in water, de zogenaamde impulsgolven of gewoon, tsunami-golven, over de oceaan of het meer bewegen. In dit onderzoek, het team, waaronder Evgeny Podolskiy en Shin Sugiyama van de Hokkaido University en Masahiro Minowa van de Austral University of Chile, heeft het volume ijsbergen gemeten dat afbrak van de Bowdoin-gletsjer, een afkalvende gletsjer die eindigt aan het hoofd van de Bowdoin Fjord. Een onderwaterdruksensor die 20 metingen per seconde kan doen, werd voor de gletsjer geplaatst om door het afkalven gegenereerde tsunami-golven van 10 centimeter tot 1 meter hoog te registreren. De onderzoekers vergeleken de gegevens vervolgens met afbeeldingen met een hoge resolutie van het gletsjerfront, gemaakt door onbemande luchtvaartuigen (UAV's) en afbeeldingen van een time-lapse-camera om de relatie tussen afkalven en tsunami-golfeigenschappen te vinden.

Video van een afkalfgebeurtenis gesynchroniseerd met oppervlaktegolfgegevens. Krediet:Minowa M., et al., Aardse en planetaire wetenschapsbrieven, 1 april, 2019

Het team vond een positieve correlatie tussen het volume van het afkalfijs en de golfamplitude, en bevestigde dat de afstand tot het afkalven kan worden gemeten met een enkele druksensor van een frequentiespreiding van watergolven. Op basis van hun metingen, ze schatten de temporele en ruimtelijke verdeling van ijsbergen die binnen de studieperiode van Bowdoin Glacier afbraken. De geschatte hoeveelheid afkalfijs werd ook vergeleken met de snelheid waarmee de gletsjer stroomde, De getijden, en schommelingen in de luchttemperatuur.

Het team ontdekte dat het afkalfvolume hoger was op plaatsen waar smeltwater van de bodem van de gletsjer naar het zeeoppervlak stijgt. Het afkalfvolume, of tarief, was groter tijdens perioden van snelle ijsstroom, hoge luchttemperatuur, en bij vallend/laag tij. Een analyse van satellietbeelden toonde aan dat het afkalven slechts 20 procent van het massaverlies aan het gletsjerfront veroorzaakte, wat suggereert dat 80 procent van het verlies aan ijsmassa werd veroorzaakt door het smelten van de onderzeeër.

"Onze studie, die tsunami-signalen gebruikte om de afkalfflux te meten, zal ons helpen het samenspel tussen gletsjers en oceanen te begrijpen, een sleutelfactor bij het voorspellen van toekomstige evoluties van gletsjers, " zegt Evgeny Podolskiy.