Voor de eerste keer, wetenschappers zijn erin geslaagd om een ​​subglaciale ontladingspluim continu te monitoren, het verstrekken van een dieper begrip van de gletsjer-fjord omgeving.

Terwijl gletsjers die op zee eindigen smelten, het zoete water van de gletsjer interageert met het zeewater om subglaciale afvoerpluimen te vormen, of convectieve waterstromen. Van deze turbulente pluimen is bekend dat ze het smelten en uiteenvallen (afkalven) van gletsjers versnellen, circulatie en menging op fjordschaal stimuleren, en foerageer-hotspots voor vogels te creëren. Momenteel, het wetenschappelijke begrip van de dynamiek van subglaciale pluimen op basis van directe metingen is beperkt tot geïsoleerde gevallen.

Een team van wetenschappers, bestaande uit assistent-professor Evgeny A. Podolskiy van Hokkaido University en professor Shin Sugiyama, en de JSPS-postdoctoraal wetenschapper Dr. Naoya Kanna van de Universiteit van Tokyo hebben een methode ontwikkeld voor directe en continue monitoring van pluimdynamiek. Hun bevindingen werden gepubliceerd door Springer-Nature in het tijdschrift Communicatie Aarde &Milieu .

Zoetwater en zeewater hebben zeer verschillende dichtheden vanwege de zouten die in zeewater zijn opgelost. Als gevolg van dit dichtheidscontrast, wanneer het smeltwater - afkomstig van het gletsjeroppervlak - door de scheuren naar beneden stroomt en aan de voet van de gletsjer uitkomt, het begint op te stromen en veroorzaakt de vorming van subglaciale pluimen. De stijgende pluim voert voedselrijke, warmer water uit de diepte dat het gletsjerijs verder doet smelten. In het licht van de gevolgen van de opwarming van de aarde en de klimaatverandering, die een enorm verlies hebben veroorzaakt in het volume van gletsjers, begrijpen hoe pluimen zich gedragen en evolueren is cruciaal voor het voorspellen van zowel het terugtrekken van gletsjers als de reactie van fjorden.

De wetenschappers voerden de meest uitgebreide pluimmonitoringcampagne tot nu toe op Bowdoin Glacier (Kangerluarsuup Sermia), Groenland. Het ging om een ​​reeks ondergrondse sensoren die oceanografische gegevens direct aan het afkalffront op verschillende diepten registreerden. Aanvullende waarnemingen werden gedaan door time-lapse-camera's, een seismometer, Onbemande luchtvoertuigen, en etc. Deze dataset met hoge temporele resolutie werd vervolgens onderworpen aan een grondige analyse om verbanden te identificeren, patronen, en trends.

De studie laat zien dat de dynamiek van de pluim en de gletsjerfjord veel complexer is dan eerder werd gedacht. Het is intermitterend van aard en wordt beïnvloed door een verscheidenheid aan factoren, zoals plotselinge stratificatieveranderingen en drainage van marginale meren. Bijvoorbeeld, de wetenschappers observeerden de abrupte subglaciale drainage van een met ijs afgedamd meer via de pluim, die een uitgesproken impact had op de dynamiek ervan en gepaard ging met een seismische beving van enkele uren lang. Ze laten ook zien dat getijden de pluimen kunnen beïnvloeden, waarmee in eerdere studies van Groenlandse gletsjers geen rekening is gehouden. Aanvullend, ze suggereren dat de wind meer aandacht nodig heeft, omdat deze ook de structuur van de subglaciale pluimen kan beïnvloeden.

Uit hun resultaten blijkt de wetenschappers concluderen dat hun werk de eerste stap is die onderzoekers in staat stelt om over te stappen van een momentopname van een pluim naar een continu bijgewerkt beeld. De geïdentificeerde processen en hun rol in de gletsjeromgevingen zullen in toekomstige studies moeten worden verfijnd via modellering en nieuwe waarnemingen.