Nieuw onderzoek door een team dat een Johns Hopkins-ingenieur omvatte, belooft nauwkeurigere voorspellingen van de ijsstroom mogelijk te maken, wetenschappers helpen beter te voorspellen hoe smeltende gletsjers zullen bijdragen aan de stijgende zeespiegel, die in verband zijn gebracht met overstromingen van kustgebieden en wetlands en destructieve erosie over de hele wereld.

In een recent nummer van Tijdschrift voor Geofysisch Onderzoek :Aardoppervlak, Harihar Rajaram en het team bieden een nieuwe methode om te schatten hoe warmte van de aarde naar boven stroomt naar ijslagen in Groenland en Antarctica, die hun viscositeit en bewegingssnelheden beïnvloeden.

"Het massale ijsverlies van Groenland is de grootste oorzaak van de zeespiegelstijging vandaag de dag, en Antarctica zal naar verwachting in de komende decennia aanzienlijk bijdragen aan de zeespiegelstijging, " zei Rajaram, een professor in milieugezondheid en techniek aan de Johns Hopkins University. "De temperatuur van ijs nabij de bodem bepaalt hoe snel het kan stromen. Het is belangrijk dat ijskapmodellen nauwkeurige bodemcondities bevatten, zodat we correcte projecties kunnen maken naar 2050 en 2100. Onze methode is een grote stap in de goede richting."

Rajaram werkte aan het onderzoek samen met experts van de Geological Survey of Denmark en Groenland, nasa, Universiteit van Maryland, Universiteit van Californië, en Universiteit van Alaska.

De werkwijze van het team is grensverleggend, Rajaram zegt, omdat het schattingen met hoge resolutie biedt van variaties in warmtestroom over een schaal van honderden meters, goed voor de complexe bodemtopografie en geologische kenmerken - zoals valleien en richels - onder de enorme ijskappen. Hoewel al lang bekend is dat de warmtestroom groter is in valleien, en is minder op richels, dit was de eerste keer dat een model met deze factoren rekening hield.

De onderzoekers creëerden een eenvoudig statistisch model om de invloed van de topografie van de gletsjerbodem op de geothermische warmtestroom te schatten en pasten dit toe op digitale hoogtemodellen van de subglaciale topografie onder de Groenlandse en Antarctische ijskappen. Het resultaat? Een veel gedetailleerdere aardwarmtestroomkaart dan wat eerder is aangeboden.

"We ontdekten dat de warmtestroom in centraal Oost-Groenland en het Antarctisch Schiereiland wordt gehalveerd langs bergkammen en verdubbeld in gletsjervalleien, ' zei Rajaram.

Willem Colgan, een senior onderzoeker bij de Geologische Dienst van Denemarken en Groenland, en hoofdauteur van de studie, verklaart het fenomeen.

"In principe, als de warmte die uit het binnenste van de aarde ontsnapt de snelste manier zoekt om in de atmosfeer uit te stralen, een diep ingesneden vallei biedt de snelste uitgang, "Zei Colgan. "Dit effect is gemakkelijk waarneembaar uit het feit dat geothermie - oppervlakken met constante temperatuur - dichter op elkaar zijn gepakt onder valleien, wijzend op een sterkere temperatuurgradiënt daar, en dus warmtestroom, in vergelijking met richels."

De onderzoekers hopen dat hun methode en resultaten niet alleen zullen worden toegepast in de huidige ijsstroommodellen om de voorspellingen van de ijsstroom te verbeteren, maar zal ook worden gebruikt om de invloed van topografie op de geothermische warmteflux in niet met ijs bedekte gebieden te schatten.