Al meer dan een decennium, een team van onderzoekers en studenten van de Universiteit van Montana hebben de dynamiek van de Groenlandse ijskap bestudeerd terwijl deze reageert op een opwarmend klimaat. Universiteit van Montana (UM) Afdeling Geowetenschappen, Toby Meierbachtol en Joel Harper, zeiden dat water altijd centraal heeft gestaan ​​in hun onderzoek.

"Het water van het smelten van het ijs kan van het oppervlak naar de oceaan stromen en bijdragen aan de zeespiegelstijging, het kan opnieuw op zijn plaats bevriezen en het ijs zelfs opwarmen, en het kan zelfs de bodem van de ijskap bereiken en fungeren als een soort smeermiddel om het ijs snel over zijn bed te laten glijden, " Zei Meierbachtol. "Het belang van water bij het beheersen van de reactie van Groenland op de opwarming is moeilijk te overschatten."

Maar hoewel veel van hun focus lag op het belang van water bij het beheersen van processen die plaatsvinden op de ijskap, hun meest recente onderzoeksresultaten hebben de volgorde van hun denken omgedraaid.

Zoals uiteengezet in hun recente artikel in Natuur Geowetenschappen , Meierbachtol, Harper en een internationaal team van onderzoekers ontdekten dat veranderingen in de ijskap een onmiddellijke impact hebben op het grondwater onder het Groenlandse eiland, een gebied groter dan de staat Alaska.

"We zijn gefocust op de effecten van water op de verandering van de ijskap, " zei Harper. "Maar onze meest recente bevindingen tonen aan dat veranderingen in de ijskap een reële impact hebben op de Arctische hydrologie - met name het enorme grondwatersysteem dat zich onder de ijskap uitstrekt."

Deze laatste onthulling vond plaats dankzij een combinatie van boortechnieken, met internationale medewerkers die een schuin gat van 650 meter door gesteente onder een Groenlandse gletsjer boren om de grondwatercondities diep onder de ijskap te meten. In de tussentijd, Onderzoekers van de UM en de Universiteit van Wyoming boorden 32 gaten boven op de gletsjer, door bijna een kilometer ijs, om de watercondities te meten op het grensvlak tussen ijs en gesteente, die een belangrijke grens vormt die de grondwaterstroming eronder regelt.

Het systeem dat de UM in de loop der jaren heeft geperfectioneerd, omvat het boren met een combinatie van zeer heet water onder hoge druk, typisch voor 12 of meer uur per keer.

"We oefenen en repeteren om de operatie soepel te laten verlopen, ’ zei Harper, opmerkend dat ze altijd een tot twee niet-gegradueerde studenten meenemen op een expeditie. "Iedereen in het team heeft een belangrijke en specifieke rol te vervullen."

Na het boren installeert het team sensoren in de ijskolom en op het ijskapbed om de ijsdynamiek en watercondities te meten terwijl water onder het ijs naar de marge stroomt. Tijd is altijd van essentieel belang, want het koude ijs bevriest het gat in slechts twee uur.

De dubbele booraanpak vergemakkelijkte de allereerste metingen van de grondwaterrespons op een veranderende ijskap, en het gegevensrecord van acht jaar leverde enkele onverwachte resultaten op.

"Door gebieden te bestuderen die bedekt waren met ijs 10, 000 jaar geleden tijdens de laatste ijstijd, het veld heeft geweten dat de enorme massa en enorme hoeveelheden water van smeltend ijs het onderliggende grondwater kunnen beïnvloeden, "Meierbachtol zei:"maar het paradigma was dat de reactie van het grondwater op de verandering van de ijskap lang is:duizenden jaren. Wat we hier hebben aangetoond, is dat de reactie van het grondwater op de verandering van Groenland onmiddellijk is."

Dit nieuwe begrip kan belangrijke stroomafwaartse implicaties hebben voor hoe de uitdunning van Groenland het Noordpoolgebied beïnvloedt, zei Harper. Het dunner wordende ijs kan de stroomsnelheid van het grondwater naar de oceaan verminderen, het veranderen van de watertemperatuur en het zoutgehalte dat belangrijk is voor oceaancirculatiepatronen.

"Bij het nadenken over de complexe terugkoppelingen die optreden bij de voortdurende verandering van Groenland, wij als veld hebben de grondwatercomponent echt verwaarloosd omdat we dachten dat deze min of meer sluimerend was gedurende de decennia tot de eeuw die belangrijk zijn voor ons als samenleving, "Zei Harper. "Maar nu erkennen we dat het grondwatersysteem eigenlijk vrij snel verandert, en er zijn enkele dwingende redenen waarom dit echt van belang zou kunnen zijn voor het bredere Noordpoolgebied."

Toekomstig onderzoek zal moeten werken aan het kwantificeren van de effecten van grondwaterverandering op de oceaan, zowel Meierbachtol en Harper opgemerkt. Maar de eerste stap was de ontdekking.