science >> Wetenschap >  >> Natuur

Groenlands groeiende ijsplaten intensiveren de afvoer van smeltwater naar de oceaan

Onderzoekers Michael MacFerrin (links) en Horst Machguth (rechts) kijken uit over Sondre Stromfjord buiten Kangerlussuaq, Groenland, waar smeltwater van de ijskap in de oceaan stroomt, 2013. Krediet:Karen Alley/CU Boulder/Wooster College

Dik, ondoordringbare ijsplaten breiden zich snel uit aan de binnenkant van de Groenlandse ijskap, waar het ijs normaal gesproken poreus is en smeltwater kan herabsorberen. Deze platen sturen in plaats daarvan smeltwater in de oceaan, volgens een nieuwe, door CIRES geleide beoordeling, dreigt de bijdrage van het land aan de zeespiegelstijging tegen 2100 met maar liefst 2,9 inch te vergroten.

Hoewel de afvloeiing van ijsplaten tot nu toe minder dan een millimeter heeft toegevoegd aan de wereldwijde zeespiegel, deze bijdrage zal aanzienlijk groeien naarmate ijsplaten blijven uitzetten in een opwarmend klimaat, zei Mike MacFerrin, een CIRES en University of Colorado Boulder-onderzoeker die de nieuwe studie leidde, vandaag gepubliceerd in Natuur .

"Zelfs bij gematigde klimaatprognoses, ijsplaten zouden de grootte van de afvoerzone tegen 2100 kunnen verdubbelen, " zei MacFerrin. "In scenario's met hogere emissies, de afvoerzone verdrievoudigt bijna in omvang."

In 2000, De afvoerzone van Groenland - het gebied van de ijskap waar afvoer bijdraagt ​​​​aan de zeespiegelstijging - was ongeveer zo groot als New Mexico. Tussen 2001 en 2013 ijsplaten vergrootten de afvoerzone met ongeveer 65, 000 km2 - dat is een gemiddelde snelheid van twee American football-velden per minuut. tegen 2100, terwijl de temperaturen op aarde blijven stijgen en ijsplaten blijven groeien, de afvoerzone zou kunnen uitbreiden met de grootte van Colorado bij een gematigd emissiescenario, het team gevonden. Dat zou de zeeën met een extra kwart inch verhogen tot iets meer dan een inch (7-33 mm).

Alex Crawford (links) en Mike MacFerrin (rechts) bereiden zich voor om een ​​sneeuwscooter met grondradar te besturen om de omvang van de Groenlandse ijsplaat in 2013 te meten. Credit:Karen Alley/CU Boulder/Wooster College

In een scenario met hogere emissies, met een grotere uitstoot van broeikasgassen, de afvoerzone zou kunnen toenemen met de grootte van Texas, volgens de nieuwe krant een extra halve inch tot bijna drie inch (17-74 mm) zeespiegelstijging. De schattingen van de afvoer van ijsplaten zijn een aanvulling op andere bronnen van zeespiegelstijging vanuit Groenland, zoals het afkalven van ijsbergen.

De ijskap van Groenland is een complexe quilt van bevroren texturen:smeltmeren stippelen het oppervlak, sneeuw valt elke winter, en oude samengeperste sneeuw wordt langzaam samengeperst tot gletsjerijs. Over het grootste deel van Groenland, de sneeuw smelt elke zomer slechts gedeeltelijk en vriest later opnieuw in tot dunne ijsschijven of "lenzen" van slechts een centimeter of twee dik, genesteld in de samengeperste sneeuw. Normaal gesproken, smeltwater kan naar beneden en rond ijslenzen sijpelen, opnieuw invriezen zonder naar zee te rennen.

Maar naarmate extreme smeltingsgebeurtenissen in het Noordpoolgebied frequenter worden, die delicate ijslagen zetten uit en stollen tot mammoet, 1 tot 16 meter (3 tot 50 voet) dikke "platen, " het creëren van een ondoordringbare schaal net onder het oppervlak. Smeltwater kan niet langer naar beneden in de ijskap sijpelen en stroomt in plaats daarvan bergafwaarts langs de ijsplaten, uiteindelijk de oceaan in.

Dergelijke smeltepisodes komen steeds vaker voor in Groenland:in juli 2012 sneeuw en ijs smolten van 97 procent van het ijskapoppervlak van Groenland, een gebeurtenis die niet is gezien in het 33-jarige satellietrecord, volgens het National Snow and Ice Data Center (NSIDC), onderdeel van CIRES en CU Boulder. Deze lente, dat in Groenland bijzonder warm en zonnig was, een record-setting 80 miljard ton Groenlands ijs smolt.

Mike MacFerrin (links) en Horst Machguth (rechts) analyseren ijskernmonsters die in 2012 uit de Groenlandse ijskap zijn geboord. Credit:Babis Charalampidis/Beierse Academie van Wetenschappen en Geesteswetenschappen, Duitsland (© 2012 Geologisch Onderzoek van Denemarken en Groenland)

MacFerrin en zijn collega's ontdekten in 2012 per ongeluk ijsplaten toen ze grote stukken vast ijs in ijskernmonsters vonden, in plaats van de dunne ijslenzen die ze verwachtten. Zoiets hadden ze nog nooit gezien, zei Mac Ferrin. Sinds de eerste ontdekking, het team heeft de ijsplaten onderzocht door met sneeuwscooters over het zuidwesten van Groenland te rijden, gronddoordringende radars achter zich slepen om de omvang van platen in kaart te brengen. De wetenschappers maakten ook gebruik van NASA Icebridge-gegevens en klimaatmodellen om te begrijpen hoe de platen de afgelopen decennia zijn uitgebreid, en om te voorspellen hoe ze kunnen blijven groeien.

"Terwijl het klimaat blijft opwarmen, deze ijsplaten zullen blijven groeien en andere smeltwaterterugkoppelingen verbeteren, " zei Mahsa Moussavi, NSIDC-onderzoeker en co-auteur van het papier. "Het is een sneeuwbaleffect:meer smelten zorgt voor meer ijsplaten, die zorgen voor meer smelten, die, creëert weer meer ijsplaten."

Dit proces verandert de huidige en toekomstige hydrologie van de ijskap fundamenteel. Arctische feedbacks zoals deze zijn van cruciaal belang om te begrijpen, omdat ze laten zien hoeveel, en hoe snel, een opwarmend klimaat kan de meest kwetsbare regio's van de aarde veranderen.

"Interessant, decennia geleden veronderstelden wetenschappers wat smeltwater in een opwarmend klimaat zou kunnen doen met de sneeuwlagen van Groenland, gebaseerd op metingen en theorie." zei Horst Machguth, een onderzoeker aan de Universiteit van Fribourg, Zwitserland, en tweede auteur op het papier. "Onze resultaten laten zien dat hun hypothesen dicht in de buurt kwamen van wat zich vandaag in Groenland afspeelt."

Het pad van klimaatmitigatie dat de wereld volgt, zal bepalen hoeveel de ijsplaten de komende decennia zullen bijdragen aan de zeespiegel - van enkele millimeters tot enkele centimeters. "Mensen hebben de keuze in welke richting dit gaat, ' zei Mac Ferrin.