science >> Wetenschap >  >> Natuur

Droomteam om ijsverlies op Groenlandse gletsjer te bestuderen om stijgende oceanen beter te voorspellen

Onderzoekers volgen ijs van boven de Helheim-gletsjer in Groenland. Krediet:Adam LeWinter, USACE CRREL

Vorige maand zorgde een nieuwe prognose van de zeespiegelstijging tegen het jaar 2050 voor krantenkoppen die aantoonden dat meer kuststeden over de hele wereld onder water zullen komen te staan ​​dan eerdere modellen hadden voorspeld. Hoe snel en hoe hoog de zeespiegel wereldwijd stijgt, wordt bepaald door het smelten van de ijskappen op Groenland en Antarctica. Echter, de versnelling, terugtrekken en dunner worden van gletsjers waar ze oceaanwater ontmoeten, worden nog steeds slecht begrepen.

"Onze modelprojecties voor hoe ijskappen veranderen zijn waarschijnlijk onderschat, " zei hoofdonderzoeker Leigh Stearns, KU universitair hoofddocent geologie en onderzoeker bij het Center for the Remote Sensing of Ice Sheets (CReSIS). "Er is veel over de fysica van gletsjers dat we niet begrijpen. Het betekent niet dat we ze niet nauwkeurig kunnen modelleren, maar we missen dingen. Dus, onze schattingen voor zeespiegelstijging hebben een behoorlijk grote onzekerheid, en dat komt vooral door de bijdrage van ijs, omdat we die processen niet goed kunnen beperken. Om dat te doen, we hebben echt gedetailleerd onderzoek van gletsjers nodig om te proberen deze relaties beter vast te stellen. Ik zou zeggen dat we niet eens echt weten of de oceaan het grootste deel van de verandering van de ijskap veroorzaakt, of als het de sfeer is - en er zijn mensen in onze gemeenschap die beide kanten op zouden pleiten, heel sterk. Dat is een vrij fundamentele vraag die we nog niet echt hebben opgelost."

Nutsvoorzieningen, met een vierjarige Award van $ 5,8 miljoen van de Heising-Simons Foundation, onderzoekers met hoofdkantoor aan de Universiteit van Kansas bestuderen deze ingewikkelde processen door zorgvuldig geselecteerde experts in een reeks specialiteiten te verzamelen om ijsverlies op slechts één belangrijke ijskap - de Groenlandse Helheim-gletsjer - in wat zij een "megasite" onderzoeksproject noemen, te onderzoeken.

"Studies als deze waarbij we een sterke interdisciplinaire groep hebben die naar één specifieke locatie kijkt, Ik denk dat het een goede manier is om het begrip vooruit te helpen, "Zei Stearns. "Het is duidelijk dat we niet in staat zullen zijn om instrumenten in elke fjord in Groenland te plaatsen. Dus, we kwamen op het idee om een ​​of twee megasites te hebben waar we echt al onze middelen op één systeem gooien om erachter te komen wat de belangrijke metingen zijn die we nodig hebben en wat niet."

Stearns, die eerder geld heeft verdiend met de Heising-Simons Foundation, was in staat om het onderzoeksproject te bedenken en medewerkers te selecteren. Ze zei dat het vooral belangrijk is, bijvoorbeeld, dat glaciologen samenwerken met atmosferische wetenschappers.

"De atmosfeer verandert en de oceaan verandert op tijdschalen die we niet helemaal begrijpen, "Zei Stearns. "Dus, we hebben echt mensen nodig die experts zijn in het werken met atmosferische gegevens en hardloopmodellen. We hebben hun standpunt nodig. Ze zouden kunnen zeggen, 'Oh, je weet dat de reactie op de gletsjer dit jaar anders was, maar misschien komt dat omdat het een warme december was of het veel regende in oktober, ' wat dat signaal ook is. Als ik dat zou proberen, zou dat heel grof zijn. We hebben mensen nodig die de individuele processen begrijpen en hoe ze verband kunnen houden met de gletsjer. Als de atmosfeer warmer of natter of droger is, dat zal invloed hebben op hoe de gletsjer per seizoen stroomt, omdat een deel van dat water naar de bodem van de gletsjer komt en het versnelt, maar we kennen die correlatie niet zo goed."

Omdat de Helheim-gletsjer in hoog tempo ijs verliest en bijdraagt ​​aan de zeespiegelstijging, Stearns zei dat het een wetenschappelijke pers van de volledige rechtbank verdient om de mechanismen ervan te begrijpen. Maar verder, ze hoopte dat het begrijpen van de facetten van ijsverlies bij het eindpunt van Helheim ook licht zou kunnen werpen op de slinkende gletsjers elders in Groenland en over de hele wereld.

"Het is een gecompliceerde gletsjer - en dat heeft zijn voor- en nadelen, "zei ze. "Het is belangrijk omdat het veel ontlaadt, en er verandert veel. Als we ons zorgen maken dat gletsjers veranderen en de zeespiegel doen stijgen, dit is een van de grote die een groot percentage bijdragen aan de oceanen. Dus, hoe het zich gedraagt, is van belang. Op die manier, we willen niet naar een gletsjer gaan die niet verandert of iets belangrijks doet, omdat het misschien te simpel is en we misschien iets missen. Het is mogelijk dat Helheim zo ingewikkeld is dat wat we leren niet direct wordt vertaald naar andere systemen. Maar ik denk dat voor het meeste van wat we leren het heel goed te vergelijken is."

Teamleden reizen samen in groepen naar Groenland, maar verschillende werkzaamheden zullen plaatsvinden op verschillende tijdstippen van het jaar.

"Het is moeilijk om daar te werken, tenzij je er eerder bent geweest, "Zei Stearns. "Je hebt die achtergrondinformatie een beetje nodig, dus sommigen van ons proberen de logistiek zoveel mogelijk te overlappen. Sommige projecten moeten er op bepaalde tijden van het jaar zijn, bijvoorbeeld het CReSIS-team moet weg voordat er smelt, omdat de radar het beter doet als er geen water aan de oppervlakte is. Maar de sfeer die mensen later willen gaan, en oceaanmensen willen later gaan vanwege de zee-ijscondities. Daar zijn we nu mee bezig, logistiek uitzoeken. Maar het is fijn dat we steun kunnen delen waar we kunnen."

Stearns zei dat de stichting Heising-Simons extra geld opzij zette voor inheemse gemeenschappen in Groenland die dicht bij de gletsjer wonen.

"Ze willen zich richten op het teruggeven aan de Groenlandse gemeenschap in de buurt van Helheim, en ze wilden iets speciaals hebben om hen te helpen, "Zei ze. "We stelden voor om meer time-lapse-camera's te plaatsen in de fjorden waarin ze zouden kunnen jagen of reizen. Er zijn veel kleine dorpjes op verschillende eilanden. Dus, camera's op het zee-ijs plaatsen zodat ze een beter beeld krijgen van de omstandigheden op het zee-ijs voordat ze op reis gaan om te jagen of om familieleden te zien die kunnen helpen. Ik ben enthousiast over die focus op het teruggeven aan de gemeenschap."

Van haar kant, Stearns zal bijdragen aan het project door te onderzoeken waar de Helheim-gletsjer afkalft in ijsbergen aan de rand van ijs en zee.

Haar medewerkers aan het megasite-project bij de Helheim-gletsjer zijn Sridhar Anandakrishnan van de Pennsylvania State University, wie gaat de mechanica van het breken van ijs onderzoeken; Douglas Brinkerhoff van de Universiteit van Montana, wie zal de gegevens die op de gletsjer zijn verzameld, synthetiseren en analyseren; Mathieu Morlighem van de Universiteit van Californië in Irvine, wie gaat numerieke modellen van de ijskap ontwikkelen; Luca Centurioni van het Scripps Instituut voor Oceanografie, wie zal toezicht houden op de metingen aan het ijseindpunt; Fiamma Straneo van het Scripps Instituut voor Oceanografie, wie de variabiliteit van fjord-eigenschappen zal volgen; Emily Shroyer van de Oregon State University, wie zal de fjord modelleren; Sarah Das van het Woods Hole Oceanografisch Instituut, wie het atmosferische record zal onderzoeken; Marco Tedesco van het Lamont Doherty Earth Observatory, die atmosferische drivers en oppervlaktehydrologie zal onderzoeken en ook gegevens zal beheren.

"Ik ben gewoon heel enthousiast om een ​​beetje deel uit te maken van dit interdisciplinaire team en echt de mogelijkheid te hebben om me te concentreren op de breedte van de vraag, "Zei Stearns. "We zijn vaak een beetje in een hokje gestopt om er in ons werk maar naar één stuk van te kijken. Dus, het is fijn om de mogelijkheid te krijgen om ons te concentreren op de dingen die wij belangrijk vinden."