Satellitbilleder afslører gigantiske udbrud af oversvømmelser

Forskere fra Niels Bohr Instituttet, Københavns Universitet, Danmark, studerede satellitbilleder af Catalina-søen, en isopdæmmet sø i Østgrønland – og blev virkelig forbløffet:Upåagtet af videnskaben såvel som mennesker, der bor i området, søen har været kilden til fire store udbrud af oversvømmelser i løbet af de sidste 50 år - hver repræsenterer en forbløffende masse af energi, svarende til op til 240 Hiroshima-bomber. "Det næste udbrud bygger helt sikkert op og kan ske så snart som 2018-19", siger Aslak Grinsted, leder af forskergruppen.

Hvis en gletsjer, der holder en isopdæmmet sø tilbage, begynder at lække, slutresultatet kan være udledning af næsten uoverskuelige mængder vand i form af et udbrud af oversvømmelse.

I de sidste 200 år har videnskaben registreret et betydeligt antal udbrud af oversvømmelser fra isopdæmmede søer i bjergrige områder over hele kloden fra Norge til USA, Island, Kirgisistan, Canada, Østrig og Schweiz. I de fleste tilfælde har det været kendt på forhånd, at et udbrud var på vej, at tilskynde en alarmtilstand for at undgå tab af menneskeliv.

Imidlertid, nogle af de største oversvømmelser, der nogensinde er registreret, har været ukendte indtil for nylig.

Disse udbrud - i alt fire, der fandt sted mellem 1966 og 2012 - stammer fra Catalina-søen, en isopdæmmet sø på Renland, en 100 kilometer lang ø i Scoresbysund Fjord i Østgrønland, beliggende omkring 180 kilometer vest for Scoresbysund bygd (Ittoqqortoormiit). Og hvert af disse udbrud har frigivet i størrelsesordenen 2,6-3,4 kubikkilometer ferskvand.

3,4 kubikkilometer vand er noget mere end et brusebad – det svarer til 3.400 milliarder liter. Hvilken, ifølge videnskabelige rapporter, der dækker perioden fra 1818 til i dag, har slynget Catalina-søen ind i top-5-placeringerne på den helt store liste over registrerede udbrud af oversvømmelser fra isopdæmmede søer; kun overgået af udbrud i Argentina og USA med en dunkende - 5.400 milliarder liter fra Hubbard Glacier i Alaska i 1986 - som den ubestridte rekordholder.

Alle detaljer vedrørende de grønlandske mega-udbrud vil 'gå offentligt' via en artikel i det kommende nummer af Videnskabelige rapporter .

Artiklen er skrevet af Dorte Dahl-Jensen, Christine Hvidberg og Aslak Grinsted - de tre forskere fra Center for Is og Klima på Niels Bohr Institutet, der gjorde opdagelsen - og Néstor Campos fra Complutense University, Madrid, Spanien, som bistod det danske hold med at beskrive fænomenet.

"Disse kolossale udbrud fra Catalinasøen blev opdaget ved et rent tilfælde", indrømmer adjunkt Aslak Grinsted, hvem ledede undersøgelsen:

"Vi lærte, at en række forskellige satellitter har taget billeder af Lake Catalina i løbet af de sidste 50 år, fra 1966-2016. Disse billeder er nu frit tilgængelige, og da vi besluttede at tage et kig på dem og kort efter begyndte at sammenligne dem systematisk, de gav oplysninger om bemærkelsesværdige udsving i søens vandstand."

"Det var sådan, vi opdagede de fire oversvømmelser fra Catalinasøen, der alle har fundet sted i vintersæsonen, typisk fra november til marts", siger Aslak Grinsted:"Den første mellem 1966 og 1972, den anden i 1988-89, den tredje i 2003-2004 – og den sidste i 2011-12."

Ved at analysere data fra fotografierne var forskerne i stand til at konstruere en model, som - med en vis sikkerhed - kan forudsige, hvornår den næste udbrud af søen kan forventes at finde sted. Aslak Grinsted forklarer:"Det bygger helt sikkert lige nu, og efter modellen vil det ske senest i 2023. det kan ske allerede næste år, i vinteren 2018-19. "

Usikkerheden omkring fremkomsten af ​​det næste megaudbrud fra Catalina-søen kan tilskrives de stigende temperaturer, der opleves i Grønland og i de arktiske områder i disse år på grund af global opvarmning – hvilket øger nedsmeltningen af ​​gletsjere og derved gør barrierer, der holder vandet 'indebords' i isopdæmmede søer, der lækker hurtigere end forventet, forklarer Aslak Grinsted.

Vandstanden falder – næsten – frit

Set på afstand, Renlands indlandsis – der rager omkring 2.500 meter over Scoresbysund Fjord – skaber nærmest illusionen om, at den klippefyldte og stejle ø er iført hvid vinterhovedbeklædning.

Catalinasøen - opkaldt efter det legendariske amerikansk byggede amfibiefly, der blev brugt til at udføre luftkortlægning af Grønland i 1950'erne - ligger 600 meter over havets overflade i en dal. To mindre søer længere oppe i bjerget fodrer den med vand, der smelter ud for Renlands indlandsis i sommersæsonen – og fodrer den godt, som Aslak Grinsted påpeger:

"Det er ingen dam – Catalina-søen er omkring 10 kilometer lang og i gennemsnit to kilometer bred, og i nogle dele kan det godt være hundrede af meter dybt. Efter min bedste viden, dybderne er aldrig blevet systematisk kortlagt - selvom en række ekspeditioner har besøgt søen gennem årene, nogle har endda sejlet på den, med en fransk ekspedition i sommeren 2016 som den seneste."

"Den samme mangel på sikkerhed ser ud til at eksistere, når vi taler om muligt vildt liv i Catalinasøen - men den biologiske del er ikke noget, mine kolleger fra NBI og jeg vil gå ind på, vi har vores hænder til at prøve at forstå mere detaljeret, hvilken dynamik der ligger bag udbrud af oversvømmelser."

Hvad angår søens dybder, NBI-forskeren gør, imidlertid, har en vis viden - takket være de meget satellitfotos, de analyserede, Aslak Grinsted forklarer:"Når man begynder at undersøge disse fotografier – de ældste, dem fra 1966, blev taget af Corona KH 4-A, en amerikansk spion-satellit aktiv fra 1963-69 – man indser pludselig, at vandstanden i Catalinasøen kan svinge så markant, at man næsten får indtryk af, at det er i frit fald. Den kan svinge op til 150 meter – hvilket er meget vand i betragtning af, at søens overflade måler omkring 20 kvadratkilometer.

Efter at have studeret et par 'før-og-efter' fotografier af udsving i den størrelsesorden, Jeg begyndte at spekulere på:Hvordan undslap alt det vand Catalinasøen over en meget kort periode – og hvad er dynamikken bag disse udbrud? Og det var da, vi besluttede os for at se nærmere på fænomenet.«

Løfter gletsjeren op

En gletsjer, der måler 40 kilometer lang, opkaldt til ære for den britiske geolog Sir Edward Bailey (1881-1965), er 'proppen', som – det meste af tiden – barer, smeltevand, der stammer fra Renlands indlandsis, fra at strømme kontinuerligt ud af Catalinasøen. Gletscherens nedre ende, det er tungen, møder næsten Scoresbysund Fjord - det er her, den enorme mængde vand endelig ledes ud, når Catalina -søen ikke længere kan holde tilbage, fortæller Aslak Grinsted:

"Dynamikken bag disse udbrud af oversvømmelser ser ud til at være forbundet med vandtrykket i Catalinasøen. Det, der sker, er sandsynligvis, at når vandstanden i søen når en vis højde på grund af vedvarende tilstrømning, trykket på gletsjeren nedenfor vil være så udtalt, at det ikke længere kan fungere effektivt som en 'prop' – hvilket igen vil få vand til at begynde at strømme ind under gletsjeren og derved løfte den. Vores model viser, at efter dette, vandet fra søen vil - på et tidspunkt - begynde at smelte gennem Edward Bailey Glacier - og derved i virkeligheden 'bore' en tunnel, der vil fungere som et afløbsrør. "

Dette drænrør vil føre vandet fra Catalina-søen ind i Scoresbysund Fjord, siger Aslak Grinsted:"Og hvis man ser på mængden af ​​energi, der frigives i hele processen, vi taler virkelig store tal – for energien bag et udbrud af en oversvømmelse, der frigiver i størrelsesordenen 3,4 kubikkilometer ferskvand, svarer faktisk til 240 atombomber af den type, amerikanerne kastede over Hiroshima under Anden Verdenskrig. Og det er nok energi til at 'bore' en 20 kilometer lang tunnel med en diameter på 55 meter lige gennem Edward Bailey-gletsjeren."

Konsekvenser ukendte

Hvad sker der, når så meget vand ledes ud i Scoresbysund Fjord over blot et par måneder? "Det er et såkaldt godt spørgsmål", siger Aslak Grinsted:

"Vi spurgte folk, der bor i Scoresbysund – i Ittoqqortoorniit – om de husker at have bemærket noget usædvanligt under de fire oversvømmelser, vi nu ved har fundet sted mellem 1966 og 2012, og alle sagde "nej" - hvilket sandsynligvis betyder, at oversvømmelserne ikke gjorde det, for eksempel, få vandstanden i Scoresbysund Fjord til at stige markant.

Om disse udbrud af oversvømmelser på en eller anden måde kan påvirke havstrømmene langs Østgrønland er et andet aspekt – og det er åbent for spekulationer, for på dette tidspunkt kender vi simpelthen ikke svaret."

Aslak Grinsted og hans kolleger fra Niels Bohr Instituttet ønsker at undersøge udbrud af oversvømmelser fra Catalinasøen nærmere, og de har fundet på en række ideer til at gøre netop det, han siger:

"Lige nu opstår der et nyt udbrud i søen – og baseret på vores observationer kan vi se, at i perioden fra 1966 til 2012 er intervallerne mellem disse udbrud fra Catalinasøen blevet forkortet i takt med de stigende temperaturer i de arktiske egne."

"Imidlertid, denne afkortning af intervaller mellem udbrud af oversvømmelser er næppe specifik for Catalinasøen. Vi ser en global temperaturstigning i disse år - og det, vi har dokumenteret i Scoresbysund Fjord, kan derfor tyde på, at isdæmmede søer over hele verden er i gang med at blive mere uforudsigelige og potentielt farligere, fordi udbrud og oversvømmelser kan forekomme kl. kortere varsel end historisk oplevet. Ved at følge Catalina-søen tæt kan man håbe på at få information, som kan bruges ved overvågning af isopdæmmede søer over hele verden, og vi vil nu forsøge at sikre midler til yderligere forskning."

Forskerne planlægger at knytte et betydeligt antal GPS-baserede instrumenter til Edward Bailey-gletsjeren – for at overvåge alle bevægelser i denne 40 kilometer lange ismasse. Derudover ønsker de at opsætte kameraer for at dokumentere det næste udbrud fra Catalinasøen – og detaljeret kortlægge søens dybder.

Siden 1988 har Niels Bohr Instituttet forsket i den nordlige ende af Renland – hvor der har fundet en række iskerneboringer sted. Imidlertid, forskerne bag den nye forskning har endnu ikke besøgt Lake Catalina, Aslak Grinsted siger:

"Vi kender kun søen fra satellitbillederne - så det ville være rigtig spændende at tage dertil. Forestil dig faktisk at sejle på den."