Er is genoeg water bevroren in de Groenlandse en Antarctische gletsjers, zodat de mondiale zeeën met vele meters zouden stijgen als ze zouden smelten. Wat er de komende decennia met deze gletsjers zal gebeuren, is de grootste onbekende in de toekomst van de stijgende zeeën, deels omdat de fysica van gletsjerbreuken nog niet volledig begrepen is.

Een kritische vraag is hoe warmere oceanen ervoor kunnen zorgen dat gletsjers sneller uit elkaar vallen. Onderzoekers van de Universiteit van Washington hebben de snelst bekende grootschalige breuk langs een Antarctische ijsplaat aangetoond. Hun onderzoek, onlangs gepubliceerd in AGU Advances , laat zien dat er in 2012 in ongeveer vijf en een halve minuut een scheur van 10,5 kilometer lang ontstond in de Pine Island-gletsjer, een zich terugtrekkende ijsplaat die de grotere West-Antarctische ijskap tegenhoudt. Dat betekent dat de kloof zich opende met een snelheid van ongeveer 35 meter per seconde, oftewel ongeveer 130 kilometer per uur.

"Dit is voor zover wij weten de snelste gebeurtenis die ooit een kloof heeft geopend", zegt hoofdauteur Stephanie Olinger, die het werk deed als onderdeel van haar promotieonderzoek aan de UW en Harvard University, en nu postdoctoraal onderzoeker is aan Stanford University. . ‘Dit laat zien dat onder bepaalde omstandigheden een ijsplaat kan versplinteren. Het vertelt ons dat we in de toekomst op dit soort gedrag moeten letten, en het geeft aan hoe we deze breuken zouden kunnen beschrijven in grootschalige ijskapmodellen. "

Een kloof is een scheur die helemaal door de ongeveer 300 meter drijvend ijs loopt voor een typische Antarctische ijsplaat. Deze scheuren zijn de voorloper van het afkalven van ijsplaten, waarbij grote stukken ijs van een gletsjer afbreken en in zee vallen. Dergelijke gebeurtenissen gebeuren vaak op de Pine Island-gletsjer; de ijsberg die in het onderzoek werd waargenomen, heeft zich al lang geleden van het continent gescheiden.

"IJsplaten oefenen een heel belangrijke stabiliserende invloed uit op de rest van de Antarctische ijskap. Als een ijsplaat kapot gaat, versnelt het gletsjerijs daarachter echt", zei Olinger. "Dit scheurproces is in wezen de manier waarop Antarctische ijsplaten grote ijsbergen afkalven."

In andere delen van Antarctica ontstaan ​​er vaak maanden of jaren kloven. Maar het kan sneller gebeuren in een snel evoluerend landschap als de Pine Island-gletsjer, waar onderzoekers denken dat de West-Antarctische ijskap al een omslagpunt heeft bereikt en instort in de oceaan.

Satellietbeelden zorgen voor voortdurende observaties. Maar satellieten in een baan om de aarde passeren slechts elke drie dagen elk punt op aarde. Wat er tijdens die drie dagen gebeurt, is moeilijker vast te stellen, vooral in het gevaarlijke landschap van een kwetsbare Antarctische ijsplaat.

Voor de nieuwe studie combineerden de onderzoekers hulpmiddelen om de vorming van de kloof te begrijpen. Ze gebruikten seismische gegevens die waren vastgelegd door instrumenten die in 2012 door andere onderzoekers op de ijsplaat waren geplaatst met radarwaarnemingen van satellieten.

Gletsjerijs gedraagt ​​zich op korte tijdschalen als een vaste stof, maar op lange tijdschalen is het meer een stroperige vloeistof.

"Is breukvorming meer het breken van glas of het uit elkaar trekken van Silly Putty? Dat was de vraag," zei Olinger. "Onze berekeningen voor dit evenement laten zien dat het veel meer op glasbreuk lijkt."

Als het ijs van eenvoudig bros materiaal was geweest, had het nog sneller moeten uiteenspatten, zei Olinger. Verder onderzoek wees op de rol van zeewater. Zeewater in de kloven houdt de ruimte open tegen de naar binnen gerichte krachten van de gletsjer. En omdat zeewater viscositeit, oppervlaktespanning en massa heeft, kan het de leegte niet zomaar opvullen. In plaats daarvan helpt de snelheid waarmee zeewater de openingsscheur vult de verspreiding van de kloof te vertragen.

"Voordat we de prestaties van grootschalige ijskapmodellen en projecties van toekomstige zeespiegelstijging kunnen verbeteren, moeten we een goed, op fysica gebaseerd begrip hebben van de vele verschillende processen die de stabiliteit van ijsplaten beïnvloeden," zei Olinger. /P>

Co-auteurs van het onderzoek zijn Brad Lipovsky en Marine Denolle, beiden UW-faculteitleden in aard- en ruimtewetenschappen, die begonnen met het adviseren van het werk toen ze aan de Harvard University studeerde.

Meer informatie: Stephanie D. Olinger et al, Oceaankoppeling beperkt de breuksnelheid van de snelst waargenomen voortplanting van ijsspleten, AGU Advances (2024). DOI:10.1029/2023AV001023

Journaalinformatie: AGU-voorschotten

Aangeboden door Universiteit van Washington