science >> Wetenschap >  >> Natuur

Onderzoekers ontdekken dat ijs naar de randen van de Groenlandse ijskap glijdt

Neil Humphrey (links), een professor in geologie en geofysica aan de Universiteit van Wyoming, en Nathan Maier, een UW geologie Ph.D. student, poseren op de Groenlandse ijskap tijdens veldonderzoek 2017. Krediet:Neil Humphrey

IJs op de Groenlandse ijskap smelt niet zomaar. Het ijs glijdt in feite snel over zijn bed naar de randen van de ijskap. Als resultaat, omdat ijsbeweging voortkomt uit glijden in tegenstelling tot ijsvervorming, ijs wordt sneller verplaatst naar de high-melt marginale zones dan eerder werd gedacht.

Neil Humphrey, een professor in geologie en geofysica aan de Universiteit van Wyoming, en Nathan Maier, een UW geologie Ph.D. student uit Morristown, NJ, leidde een recente onderzoeksgroep die ontdekte dat je geen bedden met grond of modder nodig hebt, die als smeermiddel werkt, hoge glijpercentages hebben. Liever, ze ontdekten dat het over hard gesteente is waar ijs sneller glijdt. Aanvullend, het ijs glijdt veel meer over het gesteente dan eerdere theorieën voorspelden over hoe ijs op de Groenlandse ijskap beweegt.

"Dat is de kicker. De Groenlandse ijskap glijdt vrolijk over een oppervlak waarvan de theorie zegt dat het niet snel zou moeten kunnen glijden, Humphrey zegt. "Wat belangrijk is, is dat, daarom, je krijgt veel ijs naar de oceanen of lage hoogten waar het heel snel kan smelten. Het is als een klomp melasse die van het continent glijdt. Het smelt gewoon niet. Het glijdt naar de oceaan."

"Onze metingen van glijdende gedomineerde stroming over een hard bed in een langzaam bewegende regio waren behoorlijk verrassend omdat mensen deze regio's doorgaans niet associëren met hoge glijdende, Maier voegt eraan toe. mensen associëren veel glijdende bewegingen met gebieden met zachte bedden (modder) of uitzonderlijk hoge glijsnelheden, zoals ijsstromen. Nog, in deze relatief saaie regio, we hebben de hoogste fractie van glijden gevonden die tot nu toe is gemeten."

Maier was hoofdauteur en Humphrey was een co-auteur van het artikel, getiteld "Sliding domineert langzaam stromende margeregio's, Groenlandse ijskap, " dat vandaag (10 juli) werd gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang . De peer-reviewed, multidisciplinair open access wetenschappelijk tijdschrift omvat alle wetenschapsgebieden, inclusief de levenswetenschappen, natuurwetenschappen, sociale wetenschappen, informatica en milieuwetenschappen.

Andere bijdragers aan de krant waren Joel Harper, een universitair hoofddocent geowetenschappen, en Toby Meierbachtol, een assistent-professor, beide van de Universiteit van Montana. Het papier geeft het werk weer dat is uitgevoerd op de Groenlandse ijskap van 2014-16.

De onderzoekers installeerden 212 kantelsensoren in een netwerk van boorgaten die in de ijsbodem waren geboord. De kantelsensoren zorgen voor observatie van ijsvervorming en glijdende beweging. Humphrey gebruikt een grote boor die hij heeft ontworpen, die hij omschrijft als "een zeer grote vrachtwagenwasser" die hogedrukstoom uitstraalt met een groot boormondstuk en een hydraulische slang. Hij zegt dat het "de snelste ijsboor ter wereld" is en 5 kan boren, 000 voet in de Groenlandse ijskap in acht uur.

"Het meeste van ons werk is echt geheimzinnig, Humphrey zegt. "We boren gaten door de ijskap, maar we verzamelen niet eens ijskernen."

Modellering beperkt door gedetailleerde kantelwaarnemingen langs het basale grensvlak van het ijs suggereert dat het hoge glijden te wijten is aan een glad bed, waar spaarzaam uit elkaar geplaatste gesteentehobbels beperkte weerstand bieden tegen glijden. Schattingen van de glijsnelheid zijn meestal gebaseerd op het residu tussen de waargenomen oppervlaktesnelheid en de gemodelleerde ijsvervormingssnelheid.

"We hebben geen goede theorie voor dit soort glijden, Humphrey legt uit. "Maar de gegevens van dit artikel zullen ons in staat stellen om aan een verbeterde theorie te werken."

Maier is het daarmee eens, zeggen dat hun werk zou moeten helpen de nauwkeurigheid van ijskapmodellen te verbeteren terwijl ze proberen toekomstig massaverlies van Groenland te voorspellen.

"Er is enige discussie geweest over de vraag of ijsstroom langs de randen van Groenland als voornamelijk vervorming of voornamelijk glijdend moet worden beschouwd, Maier zegt. "Dit heeft te maken met de onzekerheid van het proberen om deformatiebeweging te berekenen met alleen oppervlaktemetingen. Onze directe metingen van glijdende gedomineerde beweging, samen met glijdende metingen gedaan door andere onderzoeksteams in Groenland, maak een behoorlijk overtuigend argument dat het niet uitmaakt waar je langs de randen van Groenland gaat, je zult waarschijnlijk veel glijden."

Maier zegt dat dit belangrijk is voor de toekomst van Groenland, omdat het betekent dat de ijskap massa efficiënt kan verplaatsen en, dus, snel reageren op een veranderend klimaat.

evenzo, Maier zegt dat veranderingen in ijsbeweging als gevolg van een opwarmend klimaat ook zullen resulteren in verdikking en dunner worden langs de randen van de ijskap. Omdat ijs efficiënt kan worden verplaatst vanwege de hoge mate van glijden, veranderingen in het smelten kunnen snel optreden.

Het glijdende ijs doet twee dingen, zegt Humphrey. Eerst, het laat het ijs in de oceaan glijden en ijsbergen maken, die dan wegdrijven. Twee, het ijs glijdt naar beneden, warmer klimaat, waar het sneller kan smelten.

Hoewel het misschien verschrikkelijk klinkt, Humphrey merkt op dat de hele Groenlandse ijskap 5 is, 000 tot 10, 000 voet dik.

"In een echt groot smeltjaar, de ijskap kan een paar meter smelten. Het betekent dat Groenland er nog 10 zal zijn, 000 jaar, "zegt Humphrey. "Dus, het is niet de catastrofe die de media overhypen."

Humphrey werkt al 30 jaar in Groenland en zegt dat de Groenlandse ijskap in die tijd maar 3 meter is gesmolten.