Nieuwe time-lapse-video's van de gletsjers en ijskappen van de aarde gezien vanuit de ruimte - sommige overspannen bijna 50 jaar - bieden wetenschappers nieuwe inzichten in hoe de bevroren gebieden van de planeet veranderen.

Tijdens een mediabriefing op 9 december tijdens de jaarlijkse bijeenkomst van de American Geophysical Union in San Francisco, wetenschappers hebben nieuwe tijdreeksen van afbeeldingen van Alaska vrijgegeven, Groenland, en Antarctica met behulp van gegevens van satellieten, waaronder de NASA-VS. Geological Survey Landsat-missies. Een reeks afbeeldingen illustreert de dramatische veranderingen van de gletsjers van Alaska en zou kunnen waarschuwen voor een toekomstige terugtrekking van de Hubbard-gletsjer. boven Groenland, verschillende satellietgegevens tonen een versnelde terugtrekking van de gletsjers vanaf 2000, evenals smeltwatervijvers die zich de afgelopen tien jaar naar grotere hoogten hebben verspreid, die mogelijk de ijsstroom zou kunnen versnellen. En in Antarctische ijsplaten, het uitzicht vanuit de ruimte zou meren kunnen onthullen die verborgen zijn onder de wintersneeuw.

Met behulp van afbeeldingen van de Landsat-missie die teruggaat tot 1972 en doorgaat tot 2019, glacioloog Mark Fahnestock van de Universiteit van Alaska Fairbanks, heeft time-lapses van zes seconden van elke gletsjer in Alaska en de Yukon aan elkaar genaaid.

"We hebben nu zo lang, gedetailleerd verslag waarmee we kunnen kijken naar wat er in Alaska is gebeurd, " zei Fahnestock. "Als je deze films afspeelt, je krijgt een idee van hoe dynamisch deze systemen zijn en hoe onstabiel de ijsstroom is."

De video's illustreren duidelijk wat er gebeurt met de gletsjers van Alaska in een opwarmend klimaat. hij zei, en laat zien hoe verschillende gletsjers op verschillende manieren reageren. Sommige tonen pieken die een paar jaar pauzeren, of meren die zich vormen waar vroeger ijs was, of zelfs het puin van aardverschuivingen die hun weg naar de zee vinden. Andere gletsjers vertonen patronen die wetenschappers hints geven van wat gletsjerveranderingen veroorzaakt.

De Columbia-gletsjer, bijvoorbeeld, was relatief stabiel toen de eerste Landsat-satelliet in 1972 werd gelanceerd. Maar vanaf het midden van de jaren tachtig het front van de gletsjer begon zich snel terug te trekken, en in 2019 was het 12,4 mijl (20 kilometer) stroomopwaarts. In vergelijking, de Hubbard-gletsjer is de afgelopen 48 jaar 3 mijl (5 km) gevorderd. Maar de time-lapse van Fahnestock eindigt met een afbeelding uit 2019 die een grote inkeping in de gletsjer laat zien, waar het ijs is afgebroken.

"Die afkalving is het eerste teken van zwakte van de Hubbard-gletsjer in bijna 50 jaar - het is vooruitgegaan door het historische record, ", zei hij. Als dergelijke embays de komende jaren aanhouden, het zou een teken kunnen zijn dat er verandering zou kunnen komen naar Hubbard, hij zei:"De satellietbeelden laten ook zien dat dit soort afkalfplaatsen aanwezig waren in het decennium voordat Columbia zich terugtrok."

De Landsat-satellieten hebben de langste ononderbroken waarneming van de aarde vanuit de ruimte opgeleverd. De USGS heeft oude Landsat-afbeeldingen opnieuw verwerkt, waardoor Fahnestock elke zomer de duidelijkste Landsat-scènes kon uitkiezen, boven elke gletsjer. Met software en rekenkracht van Google Earth Engine, hij creëerde de reeks time-lapse-video's.

Wetenschappers gebruiken langetermijnsatellietrecords om ook naar Groenlandse gletsjers te kijken. Michalea King van de Ohio State University analyseerde gegevens van Landsat-missies die teruggingen tot 1985 om meer dan 200 van de grote uitstroomgletsjers van Groenland te bestuderen. Ze onderzocht hoe ver de gletsjerfronten zich hebben teruggetrokken, hoe snel het ijs stroomt, en hoeveel ijsgletsjers in deze tijdspanne verliezen.

Ze ontdekte dat de gletsjers van Groenland tussen 1985 en 2018 gemiddeld 5 km zijn teruggetrokken - en dat de snelste terugtrekking plaatsvond tussen 2000 en 2005. En toen ze keek naar de hoeveelheid gletsjerijs die de oceaan binnenkwam, ze ontdekte dat het de eerste 15 jaar van het record relatief stabiel was, maar begon toen rond 2000 te stijgen.

"Deze gletsjers kalven meer ijs in de oceaan af dan in het verleden, " zei King. "Er is een zeer duidelijk verband tussen de terugtrekking en de toenemende verliezen van de ijsmassa van deze gletsjers tijdens het record van 1985 tot en met heden. "Terwijl King ijs analyseert dat verloren is gegaan aan de voorkant van de gletsjer, James Lea van de Universiteit van Liverpool in het Verenigd Koninkrijk gebruikt satellietgegevens om het smelten van ijs op de Groenlandse gletsjers en ijskappen te onderzoeken. waardoor smeltwatermeren ontstaan.

Deze smeltwatermeren kunnen tot 5 km breed zijn en kunnen binnen enkele uren door het ijs wegvloeien, Lea zei, die van invloed kunnen zijn op hoe snel het ijs stroomt. Met de rekenkracht van Google Earth Engine, Lea analyseerde beelden van de Groenlandse ijskap van de Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) op de Terra-satellieten voor elke dag van elk smeltseizoen van de afgelopen 20 jaar - meer dan 18, 000 afbeeldingen in totaal.

"We hebben gekeken hoeveel meren er per jaar over de ijskap zijn en hebben de afgelopen 20 jaar een stijgende trend gevonden:een toename van 27 procent in meren, "Zei Lea. "We krijgen ook steeds meer meren op grotere hoogte - gebieden waar we pas in 2050 of 2060 meren verwachtten."

Wanneer deze hooggelegen smeltwatervijvers door de ijskap slaan en leeglopen, het zou de ijskap kunnen versnellen, hij zei, het ijs dunner maken en zijn ondergang versnellen.

Het kost niet altijd tientallen jaren aan gegevens om polaire kenmerken te bestuderen - soms levert slechts een jaar of twee inzichten op. De Antarctische ijskap ervaart oppervlaktesmelting, maar er zijn ook meren enkele meters onder het oppervlak, geïsoleerd door lagen sneeuw. Om te zien waar deze ondergrondse meren zijn, Devon Dunmire van de Universiteit van Colorado, Kei, gebruikte microgolfradarbeelden van de Sentinel-1-satelliet van de European Space Agency. Sneeuw en ijs zijn in principe onzichtbaar voor microgolfstraling, maar vloeibaar water absorbeert het sterk.

Dunmire's nieuwe studie, gepresenteerd op de AGU-bijeenkomst, vond meren op de ijsplaten van George VI en Wilkins in de buurt van het Antarctisch Schiereiland - zelfs enkele die gedurende de wintermaanden vloeibaar bleven. Deze verborgen meren komen misschien vaker voor dan wetenschappers hadden gedacht, ze zei, merkt op dat ze blijft zoeken naar vergelijkbare kenmerken in de ijsplaten van het continent.

"Er is niet veel bekend over de verspreiding en hoeveelheid van deze ondergrondse meren, maar dit water schijnt veel voor te komen op de ijsplaat bij het Antarctische schiereiland, "Dunmire zei, "en het is een belangrijk onderdeel om te begrijpen, omdat is aangetoond dat smeltwater ijsplaten destabiliseert."