NASA opdager en ny form for istab i Grønland

En ny NASA-undersøgelse viser, at under Grønlands varmeste somre nogensinde, 2010 og 2012, isen i Rink Glacier på øens vestkyst smeltede ikke bare hurtigere end normalt, den gled gennem gletsjerens indre i en gigantisk bølge, som en opvarmet fryseboks, der glider ud af sin plastikkasse. Bølgen varede i fire måneder, med is fra opstrøms fortsætter med at bevæge sig ned for at erstatte den manglende masse i mindst fire måneder mere.

Denne lange puls af massetab, kaldet en ensom bølge, er en ny opdagelse, der kan øge potentialet for vedvarende istab i Grønland, når klimaet fortsætter med at varme, med konsekvenser for den fremtidige stigning i havniveauet.

Undersøgelsen udført af tre forskere fra NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, var den første til præcist at spore en gletsjers tab af masse fra smeltende is ved hjælp af den vandrette bevægelse af en GPS-sensor. De brugte data fra en enkelt sensor i Greenland GPS Network (GNET), placeret på grundfjeldet ved siden af ​​Rink-gletsjeren. En artikel om forskningen er offentliggjort online i tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve .

Rink er en af ​​Grønlands største udløb til havet, dræning af omkring 11 milliarder tons (gigaton) is om året i begyndelsen af ​​2000'erne - omkring vægten af ​​30, 000 Empire State Buildings. I den intenst varme sommer 2012, imidlertid, den mistede yderligere 6,7 gigaton masse i form af en solitær bølge. Tidligere observerede smelteprocesser kan ikke forklare så meget massetab.

Bølgen bevægede sig gennem den strømmende gletsjer i løbet af månederne juni til september med en hastighed på omkring 2,5 miles (4 kilometer) om måneden i de første tre måneder, stigende til 7,5 miles (12 kilometer) i løbet af september. Mængden af ​​masse i bevægelse var 1,7 gigaton, plus eller minus omkring et halvt gigaton, om måneden. Rink Glacier flyder typisk med en hastighed på en mile eller to (et par kilometer) om året.

Bølgen kunne ikke være blevet opdaget ved de sædvanlige metoder til at overvåge Grønlands istab, såsom måling af udtynding af gletschere med luftbåren radar. "Du kunne bogstaveligt talt stå der, og du ville ikke se nogen indikation af bølgen, " sagde JPL-forsker Eric Larour, medforfatter til det nye papir. "Du ville ikke se revner eller andre unikke overfladeegenskaber."

Forskerne så det samme bølgemønster i GPS-dataene for 2010, den næstvarmeste sommer nogensinde i Grønland. Selvom de ikke kvantificerede den nøjagtige størrelse og hastighed af 2010-bølgen, bevægelsesmønstrene i GPS-dataene indikerer, at den må have været mindre end 2012-bølgen, men ens i hastighed.

"Vi ved med sikkerhed, at udløsningsmekanismen var overfladesmeltningen af ​​sne og is, men vi forstår ikke fuldt ud den komplekse række af processer, der genererer solitære bølger, " sagde JPL videnskabsmand Surendra Adhikari, der ledede undersøgelsen.

I løbet af de to somre, hvor ensomme bølger opstod, overfladesneen og isen i det enorme bassin i Grønlands indre bag Rink-gletsjeren holdt mere vand end nogensinde før. I 2012 mere end 95 procent af overfladens sne og is smeltede. Smeltevand kan skabe midlertidige søer og floder, der hurtigt dræner gennem isen og strømmer til havet. "Vandet opstrøms var sandsynligvis nødt til at skære nye kanaler for at dræne, " forklarede medforfatter Erik Ivins fra JPL. "Den var sandsynligvis langsomgående og ineffektiv." Da vandet havde dannet stier til bunden af ​​gletsjeren, bølgen af ​​intense tab begyndte.

Forskerne teoretiserer, at tidligere kendte processer kombinerede for at få massen til at bevæge sig så hurtigt. Den enorme mængde vand smurte bunden af ​​gletsjeren, lader den bevæge sig hurtigere, og blødgjorde sidekanterne, hvor den strømmende gletsjer møder sten eller stationær is. Disse ændringer gjorde det muligt for isen at glide nedstrøms så hurtigt, at is længere inde i landet ikke kunne følge med.

Gletscheren fik masse fra oktober til januar, da isen fortsatte med at bevæge sig nedstrøms for at erstatte den tabte masse. "Denne systematiske transport af is fra efteråret til midvinteren var ikke tidligere blevet anerkendt, " understregede Adhikari.

"Intens smeltning, som vi så i 2010 og 2012, er uden fortilfælde, men det repræsenterer den slags adfærd, som vi kan forvente i fremtiden i et opvarmende klima, " tilføjede Ivins. "Vi ser et system i udvikling."

Grønlands kyst er oversået med mere end 50 GNET-stationer monteret på grundfjeldet for at spore ændringer under Jordens overflade. Netværket blev installeret som et samarbejde mellem U.S. National Science Foundation og internationale partnere i Danmark og Luxembourg. Forskere bruger de lodrette bevægelser af disse stationer til at observere, hvordan den nordamerikanske tektoniske plade er på vej tilbage fra sin tunge isbyrde fra den sidste istid. Adhikari, Ivins og Larour var de første, der kvantitativt udforskede ideen om, at under de rette omstændigheder, de vandrette bevægelser kunne også afsløre, hvordan ismassen ændrede sig.

"Det, der gør vores arbejde spændende, er, at vi grundlæggende identificerer en ny, robust observationsteknik til at overvåge isstrømningsprocesser på sæsonbestemte eller kortere tidsskalaer, " sagde Adhikari. Eksisterende satellitobservationer tilbyder ikke tilstrækkelig tidsmæssig eller rumlig opløsning til at gøre dette.

GNET-stationerne vedligeholdes i øjeblikket ikke af nogen agenturer. JPL-forskerne opdagede først den usædvanlige opførsel af Rink Glacier, mens de undersøgte, om der var nogen videnskabelige grunde til at holde netværket i gang.

"Dreng, fandt vi en, " sagde Ivins.