Tussen besneeuwde, met ijs bedekte toppen in het noordelijkste deel van het Columbia River Basin in het westen van Canada, een onderzoeksteam, geleid door University of British Columbia Ph.D. leerling Ben Pelto, verzamelde metingen van gletsjerdikte. Hun bevindingen, gepubliceerd door de Tijdschrift voor Glaciologie in september, suggereren dat de gletsjers in het bekken gemiddeld 38% dikker zijn dan eerder werd aangenomen.

Het kwantificeren van de ijsdikte is lange tijd een uitdaging geweest voor glaciologen omdat het vaak grondmetingen vereist, in tegenstelling tot een met ijs bedekt gebied, wat een gemakkelijke maatstaf is om te kwantificeren op basis van lucht- of satellietbeelden. Het meten van de ijsdiepte is belangrijk omdat het een belangrijke maatstaf is voor het beoordelen van toekomstige gletsjerstroming en gletsjerbijdrage aan de stroomstroming in de regio. Het totale aantal waarnemingen van de dikte van de gletsjer in het stroomgebied van de Columbia-rivier was laag, onderzoeksinspanningen die op dergelijke gegevens zijn gebaseerd, belemmeren. Om deze grote leemte te helpen opvullen, Pelto's team heeft de ijsdikte gemeten op vijf gletsjers, en vervolgens hun gegevens combineerden met eerdere onderzoeken en een model gebruikten om het totale ijsvolume van de regio te schatten.

Daniël Farinotti, een glacioloog aan de ETH Zürich, vertelde GlacierHub dat gegevens over de ijsdikte nodig zijn voor veel belangrijke onderzoeken, zoals die welke cruciale interacties van gletsjers met hun rotsachtige basismateriaal willen modelleren, of voor het beoordelen van gletsjerpotentieel om waterkracht te ondersteunen, een belangrijke hernieuwbare energiebron. Een wereldwijde database met gletsjerdiktes, GlaThiDa, verzamelt gegevens voor dit soort onderzoeken. Echter, daten, de waarnemingen die erin worden verwerkt, blijven schaars en zijn meestal slechts voor een paar lokale regio's.

Pelto zei dat de primaire motivatie van zijn team voor het verzamelen van nieuwe gegevens was om de stroom van de gletsjers te kunnen modelleren. Dikkere gletsjers hebben de neiging om sneller te stromen en grotere hoeveelheden ijs te transporteren. "De dikte van het gletsjerijs is van cruciaal belang om te anticiperen op de snelheid en timing van het terugtrekken van gletsjers, evenals de daaropvolgende effecten op lokale watercycli, " vertelde Pelto aan GlacierHub.

De studieplek, het stroomgebied van de Columbia, dekt 670, 000 vierkante kilometer in British Columbia en zeven staten in de Verenigde Staten. Pelto's team verzamelde alleen metingen in het bovenste Canadese deel van het bekken, die 15% van het gebied van het bassin vertegenwoordigt, maar zorgt voor 30-40% van de totale waterafvoer via gletsjergevoede watercycli. Het stroomgebied levert meer waterkracht in de Verenigde Staten dan enig ander riviersysteem in Noord-Amerika, waardoor het een gebied van strategisch maatschappelijk belang is.

De wetenschappers gingen elk voorjaar tussen 2015 en 2018 op veldwerkexpedities om gegevens over de ijsdikte te verzamelen. Pelto vertelde GlacierHub. Ze verkregen hun metingen met behulp van een ijsdoordringend radarapparaat. Het werkt door radiogolven naar het ijs te sturen. De radiogolven kaatsen vervolgens van het gesteente af en keren terug naar het apparaat. De tijd tussen het verzenden en ontvangen van de signalen geeft aan hoe dik het ijs is.

Ski's dragen, de onderzoekers sleepten de radarapparatuur op twee sleden over het ijs. De achterste slee hield de zender vast en de voorste slee de ontvanger en de computer. Eén teamlid hield een riem vast aan elke slee om ervoor te zorgen dat de eenheden in een rechte lijn over de gletsjer reden. "We moeten de gletsjerhellingen recht omhoog en omlaag reizen om nauwkeurige gegevens te verzamelen, wat uitdagend is, " vertelde Pelto aan GlacierHub. De langzame, moeizame aard van dit werk verklaart waarom de dikte van de gletsjer moeilijk te kwantificeren was.

Eerdere studies hebben ijsdoordringende radar van vliegtuigen en helikopters ingezet, die de uitdagingen van het grondwerk overwint, maar dergelijke apparatuur is zeldzaam en kostbaar, en vaak is de ruimtelijke resolutie van luchtonderzoeken zo grof dat het niet bruikbaar is in berggletsjers. De meest nauwkeurige methode om de ijsdikte te schatten, is door door het gletsjerijs naar de bodem te boren, maar dit is weer traag, moeizaam, en duur.

Pelto's team ontdekte dat de gemiddelde ijsdikte van de gletsjers 92,5 meter (303 voet) was. Deze bevinding suggereert dat eerdere resultaten de dikte met 28-49% onderschatten, maar Pelto legde uit dat twee kleine gletsjers hebben bijgedragen aan de hogere waarden in dit bereik. Kijkend naar de resultaten van de vijf grotere gletsjers, het gemiddelde was een onderschatting van 23%. De verbeterde schattingen van het ijsvolume, berekend uit de diktewaarnemingen, zijn 17-29% groter dan eerder werd gedacht. Deze bevinding geeft aan dat eerder onderzoek tot een derde van het ijs in het Canadese deel van Columbia Basin heeft gemist, het zwaarst verglaasde gedeelte.

Naarmate glaciale omgevingen opwarmen en gletsjers krimpen, de smelt en afvoer uit deze regio's neemt doorgaans af. Een groter ijsvolume zou een vertraging in deze trend suggereren, omdat het suggereert dat er een groter reservoir is waaruit de afvoer is afgeleid. Echter, Pelto vertelde GlacierHub dat hoewel de gegevens een iets langzamere afname van de afvoer kunnen impliceren, het stelt deze verschuiving slechts met een kwestie van jaren uit. "Belangrijker, mijn resultaten suggereren het belang van het verbeteren van regionale schattingen en het werk biedt een kader om dit te doen, " hij voegde toe.

Deze nieuwe studie biedt een vooruitgang in het begrip van glaciologie en geeft meer vertrouwen in de meting van het ijsvolume. Het type gegevens dat in het onderzoek is verkregen, is belangrijk voor een verscheidenheid aan verdere onderzoeksinspanningen die proberen de processen onder gletsjers te begrijpen of hoe gletsjers bijdragen aan de stroom en zoetwatervoorraden. Deze kennis is cruciaal gezien ons veranderende klimaat:inzicht in hoe gletsjers kunnen reageren op toekomstige opwarming is essentieel voor beleidsmakers en gemeenschappen bij het maken van plannen om zich voor te bereiden op de stroomafwaartse effecten die smeltende berggletsjers op veel levens zullen hebben.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.