Kædereaktion af hurtigtløbende søer udgør en ny risiko for Grønlands indlandsis

Et voksende netværk af søer på den grønlandske indlandsis har fundet at dræne i en kædereaktion, der fremskynder isens strømning, truer dens stabilitet.

Forskere fra Storbritannien, Norge, USA og Sverige har brugt en kombination af 3D computermodellering og virkelige observationer for at vise det tidligere ukendte, dog dybe dynamiske konsekvenser knyttet til et stigende antal søer, der dannes på den grønlandske indlandsis.

Søer dannes på overfladen af ​​den grønlandske indlandsis hver sommer, når vejret varmer. Mange eksisterer i uger eller måneder, men dræne på bare et par timer gennem mere end en kilometer is, overføre enorme mængder vand og varme til bunden af ​​indlandsisen. De berørte områder omfatter følsomme områder af indlandsisen, hvor indvirkningen på isstrømmen er potentielt stor.

Tidligere har man havde troet, at disse 'dræningshændelser' var isolerede hændelser, men den nye forskning, ledet af University of Cambridge, viser, at søerne danner et massivt netværk og bliver mere og mere indbyrdes forbundet med vejret. Når en sø dræner, vandet breder sig hurtigt under indlandsisen, som reagerer ved at flyde hurtigere. Den hurtigere strøm åbner nye brud på overfladen, og disse brud fungerer som ledninger til dræning af andre søer. Dette starter en kædereaktion, der kan dræne mange andre søer, nogle så langt som 80 kilometer væk.

Disse kaskadehændelser - herunder et tilfælde, hvor 124 søer blev drænet på bare fem dage - kan midlertidigt accelerere isstrømmen med hele 400%, hvilket gør indlandsisen mindre stabil, og øger hastigheden af ​​tilhørende havstigning. Resultaterne er rapporteret i journalen Naturkommunikation .

Undersøgelsen demonstrerer, hvordan kræfter i iskappen pludselig kan ændre sig fra den ene dag til den anden, forårsager pludselig brud på fast is. Den model, der er udviklet af det internationale team, viser, at søer, der dannes i stabile områder af indlandsisen, dræner, når brud åbner som reaktion på en kraftig stødkraft, der virker langs dræningsbaner af vand, der strømmer under isen, når andre søer dræner langt væk.

"Dette voksende netværk af smeltesøer, som i øjeblikket strækker sig mere end 100 kilometer inde i landet og når højder så høje som 2, 000 meter over havets overflade, udgør en trussel for den grønlandske islands langsigtede stabilitet, "sagde hovedforfatter Dr. Poul Christoffersen, fra Cambridge's Scott Polar Research Institute. "Denne indlandsis, der dækker 1,7 millioner kvadratkilometer, var relativt stabil for 25 år siden, men taber nu en milliard tons is hver dag. Dette forårsager en millimeter af den globale havstandsstigning om året, en hastighed, der er meget hurtigere end det, der blev forudsagt for få år siden. "

Undersøgelsen afviger fra den nuværende konsensus om, at søer, der dannes ved høje højder på den grønlandske indlandsis, kun har et begrænset potentiale til at påvirke indlandsstrømmen, når klimaet bliver varmere. Der henviser til, at den seneste rapport fra det mellemstatslige panel om klimaændringer konkluderede, at overfladesmeltevand, selvom der er rigeligt, påvirker ikke indlandsisen, undersøgelsen tyder på, at smeltevand leveret til isbundens bund gennem dræningssøer i virkeligheden driver episoder med vedvarende acceleration, der strækker sig langt længere ind på indlandsisen af ​​indlandsisen end tidligere antaget.

"Overførsel af vand og varme fra overfladen til sengen kan eskalere ekstremt hurtigt på grund af en kædereaktion, "sagde Christoffersen." I et tilfælde fandt vi alle på nær én af 59 observerede søer drænet i en enkelt kaskadende begivenhed. De fleste af smeltesøerne dræner på denne dynamiske måde. "

Selvom levering af små mængder smeltevand til bunden af ​​indlandsisen kun øger indlandsstrømmen lokalt, undersøgelsen viser, at iskappens respons kan intensivere gennem knock-on-effekter.

Når en enkelt sø dræner, isstrømmen accelererer midlertidigt langs stien taget af vand, der strømmer langs bunden af ​​indlandsisen. Søer, der ligger i stabile bassiner langs denne sti, dræner, når tab af friktion langs sengen midlertidigt overfører kræfter til overfladen af ​​indlandsisen, forårsager brud på at åbne sig under andre søer, som så også drænes.

"Transformationen af ​​kræfter i iskappen, når søer dræner, er pludselig og dramatisk, "sagde medforfatter Dr. Marion Bougamont, også fra Scott Polar Research Institute. "Søer, der dræner i et område, producerer brud, der får flere søer til at dræne et andet sted. Det hele tilføjer sig, når man ser på vandveje under isen."

Undersøgelsen brugte satellitbilleder i høj opløsning til at bekræfte, at brud på iskappens overflade åbner sig, når der forekommer vandfald i søen. "Dette aspekt af vores arbejde er ret bekymrende, "sagde Christoffersen." Vi fandt tydelige tegn på disse sprækker kl. 800 meter over havets overflade og så langt 135 kilometer inde i landet fra ismargenen. Dette er meget længere inde i landet end tidligere anset for muligt. "

Selvom fuldstændig tab af al is i Grønland stadig er yderst usandsynligt i dette århundrede, den meget dynamiske måde, hvorpå indlandsisen reagerer på Jordens skiftende klima, understreger klart det presserende behov for en global aftale, der vil reducere udledningen af ​​drivhusgasser.