Kort voor Jakobshavn Isbræ, een getijdengletsjer in Groenland, kalveren enorme brokken ijs in de oceaan, er is een plotselinge verandering in de modderige verzameling ijsbergen die langs het eindpunt van de gletsjer drijft, volgens een nieuw artikel onder leiding van het Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES) van CU Boulder. Het werk, gepubliceerd in Natuur Geowetenschappen , laat zien dat een relaxatie in het dikke aggregaat van ijsbergen die op de gletsjer-oceaangrens drijft, optreedt tot een uur vóór het afkalven. Deze bevinding kan wetenschappers helpen om toekomstige scenario's voor zeespiegelstijging beter te begrijpen en kan hen ook helpen te voorspellen wanneer belangrijke afleveringen van afkalven op het punt staan ​​te gebeuren.

In de wintermaanden, ijsbergen en zee-ijs hopen zich op in de fjord voor Jakobshavn Isbræ, het vormen van een bevroren plug die afkalven voorkomt. De gletsjer kan blijven stromen in de fjord, intact, en ga elke dag tientallen meters vooruit. Deze opeenhoping van ijzig materiaal, die wetenschappers ijsmelange noemen, duurt tot in de zomer, maar zijn plankachtige structuur verliest stijfheid in de relatieve warmte, en het gedraagt ​​zich meer als individuele ijsbergen die samen in de fjord zijn vastgelopen. Tot nu, geen enkele studie heeft aangetoond of dit type ijsmelange van de late zomer het afkalven van ijsbergen kan beïnvloeden.

"Het kost maar een klein beetje inspanning om de melange een beetje uit te rekken of te ontspannen, en dus is het niet langer een ijsjam, " zei Ryan Cassotto, een onderzoeker in het Earth Science and Observation Center van CIRES en hoofdauteur van de nieuwe studie.

Om te begrijpen wat er gebeurde tijdens deze afkalfevenementen, Cassotto en zijn collega's namen in 2012 radarinterferometers op de grond mee naar Groenland en installeerden ze in de proglaciale fjord van Jakobshavn Isbræ om elke drie minuten ijsberginteracties vast te leggen. Ze ontdekten dat tussen het afkalven, ijsbergen in de ijsmelange bewogen samen, als een enkele door de fjord stromend, samenhangende eenheid.

Maar de beweging van individuele ijsbergen veranderde net voor elk van de 14 afkalfgebeurtenissen die ze waarnamen - in plaats van als een enkele, coherente eenheid, de ijsmelange ontspande zich en ijsbergen begonnen onafhankelijk van elkaar te bewegen.

"Als de melange van ijs ontspant, individuele ijsbergen beginnen rond te draaien, en als ze beginnen rond te draaien, de melange verliest zijn structuur, "zei Cassotto. "En wanneer het zijn structuur verliest, het verliest zijn vermogen om het afkalven te belemmeren."

Om te begrijpen wat er tijdens deze gebeurtenissen met de ijsbergen in de ijsmelange gebeurde, de onderzoekers gebruikten een deeltjesdynamicamodel dat de beweging van individuele ijsbergen simuleert. Ze ontdekten dat slechts een kleine uitzetting van de ijsmelange langs de fjord nodig was om onafhankelijke beweging van de ijsbergen teweeg te brengen.

"Als een poort naar de oceaan, ijsmelange kan een directe impact hebben op toekomstige voorspellingen van zeehondenniveaustijging, " zei Justin Burton, universitair hoofddocent natuurkunde aan Emory University en co-auteur van het artikel. "We hebben de beste, meest nauwkeurige gegevens ooit die de processen tonen die leiden tot grote afkalfevenementen. Dat helpt ons de krachten te begrijpen die bepalen hoeveel ijs in de oceaan wordt geloosd, en hoe snel het gaat."

De precieze oorzaak van dergelijke verschuivingen is nog niet duidelijk, maar veranderingen in oceaangetijden, de subglaciale afvoer van smeltwater, en winden kunnen helpen bij het verklaren van de plotselinge ontspanning van het dikke aggregaat van ijsbergen dat tegen de gletsjer duwt.

Deze studie is de eerste die aantoont dat een ijsmelange die grotendeels vrij is van zee-ijs, de timing van het afkalven kan regelen, zei Cassotto. Het is ook de eerste studie waarin onderzoekers granulaire schaalveranderingen in een materiaal in de natuurlijke omgeving konden waarnemen.

"De meeste onderzoeken naar korrelige materialen worden uitgevoerd in laboratoria, " zei Jason Amundson, universitair hoofddocent geofysica aan de University of Alaska Southeast en co-auteur van het artikel. "Deze waarnemingen tonen aan dat we nieuwe inzichten kunnen krijgen in het gedrag van korrelige materialen door dichte pakken ijsbergen te bestuderen, die enkele van de grootste korrelige materialen op aarde vertegenwoordigen" De methoden in deze studie kunnen worden gebruikt om falen in andere geofysische materialen te voorspellen, zoals puinstroom of aardverschuivingen.