Matematisk model beregner sammenbruddet af hyldeis

Antarktisk hyldeis består af gigantiske flydende iskapper, der kan spænde over tusindvis af kvadratkilometer. Stykker brækker af ved deres kanter, danner isbjerge i havet. For mere effektivt at forudsige disse afbrydelser, en proces kendt som kælvning, Julia Christmann fra University of Kaiserslautern (TU) har udviklet matematiske modeller i samarbejde med Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar- og Havforskning (AWI). På baggrund af fysiske faktorer, disse modeller kan bruges til at forudsige, hvornår og hvor isen kan kollapse. Dette er vigtigt, især for forskerhold placeret på ishylden.

Isen rejser sig som en ren klippeflade - hyldeis er ikke kun flere tusinde kvadratkilometer stor, den er også mange steder mere end hundrede meter høj. Fra tid til anden, stykker brækker af kanten og styrter ned i havet nedenfor, hvor de flyder ud i havet som isbjerge. Dette skete for nylig med Larsen C-ishylden.

Videnskaben er ikke i stand til præcist at forudsige, hvornår og hvor ishylden vil bryde. "Antagelser var altid tidligere baseret på observationer fra glaciologer og andre forskere. Konkrete beregninger med fysiske parametre fandtes ikke, siger Julia Christmann, der forsker i teknisk mekanik ved universitetet i Kaiserslautern sammen med professor dr. Ralf Müller. Som en tommelfingerregel, hun forklarer, isen har en tendens til at bryde, hvor den er tyndere end 200 meter; i virkeligheden, imidlertid, der er også mange ishylder, der er endnu tyndere.

Kælvning af iskapper er en kontinuerlig proces, der påvirkes af en række faktorer. Satellitdata blev også brugt til at observere dette naturskue. "Imidlertid, [satelliter] tilbyder kun øjebliksbilleder af processen, " tilføjer Christmann. Som en del af hendes doktorgradsforskning, hun har udviklet matematiske modeller til at beregne, hvornår og hvor ishylden kan kollapse. En række fysiske faktorer er relevante, her. "Tykkelsen og tætheden af ​​is kan spille en vigtig rolle, for eksempel, " Christmann fortsætter. "De materielle parametre er også kritiske, herunder elastiske faktorer. Disse påvirker hovedsageligt, hvor isbjerget kælves. Der er også viskositeten, som påvirker tiden mellem break-off begivenheder."

Christmann blev støttet i sit arbejde af professor Dr. Angelika Humbert fra AWI. Humbert er ekspert inden for glaciologi. Hun er også optaget af egenskaberne og bevægelsen af ​​gigantiske iskapper på det antarktiske kontinent, som udgør 70 procent af hele forsyningen af ​​ferskvand på planeten.

"Ishylden knækker generelt på punkter, der er mellem en halv og fuld tykkelse af indlandsisen fra kanten, " siger Christmann. Disse data kan være særligt vigtige for det videnskabelige samfund, da talrige forskningsstationer er placeret på ishylder i Antarktis. Dette inkluderer den tyske Neumayer Station III eller den britiske station, Halley VI, som var vinterlukket i år på grund af en revne i isen.

Christmann afsluttede for nylig sin doktorafhandling. Hun fortsætter sin forskning i isens egenskaber. Hun fokuserer nu på jordforbindelseslinjer i Grønland. Dette refererer til det område, hvor isen stadig rører jorden og går over i flydende hyldeis. Forskeren har til hensigt at finde ud af, hvordan disse linjer ændrer sig over tid.