Forskere afslører de beskidte hemmeligheder gemt under gletsjere

UO-forskere har fundet en måde at redegøre for, hvordan varierende sedimenter under verdens gletsjere styrer, hvor hurtigt gletsjere glider.

Deres nye teori, introduceret i et papir om sengestyrke i journalen Naturkommunikation , indsætter en stor dosis fysik i en længe brugt metode og redegør for, hvad holdet kalder det beskidte, mørke undersider af gletsjere.

Sådanne oplysninger, som har været svær at vurdere, er afgørende for at opbygge nøjagtige fremskrivninger af havniveauændringer midt i stigende globale temperaturer, sagde Alan Rempel, en professor ved Institut for Geovidenskab og avisens seniorforfatter.

Forskningen, ledet af postdoktorforsker Colin Meyer, ser, hvordan mængden af ​​sediment frosset til en gletsjers base varierer med det underliggende vandtryk, smeltehastighed og partikelstørrelse. Alt det, der påvirker ændringer i friktion, eller modstand mod glidning.

"Dette er et langvarigt problem, " sagde Meyer. "Hvis vi vil forudsige, hvad gletsjere kommer til at gøre i fremtiden, vi er nødt til at tale om det sted, vi ikke kan se:grænsefladen mellem isen og sengen."

For at illustrere deres teori, UO -forskerne bemærkede, at uanset størrelsen eller vægten af ​​en gletscher, glidning tilgodeser isflow, der er drevet af tyngdekraften og justerer overfladehældninger, så friktionen ved lejet aldrig overstiger mere end ca. 1 bars stress. En bar er en metrisk enhed for tryk.

Formuleringer introduceret i begyndelsen af ​​1950'erne af den schweiziske videnskabsmand Paul Mercanton og John Nye tilskrev spændingsgrænsen på 1 bar til den plastiklignende natur af isdeformation.

"Nye's arbejde indebar den forbehold, at formlen kun fungerer for ikke -glidende områder, " sagde Rempel. "Det er ikke hele historien. Det gælder kun, hvis gletsjeren sidder fast."

UO-forskerne, imidlertid, bemærkede, at 50 procent af alle gletschere glider.

Ved at bruge deres nye teori, som kombinerede matematisk analyse med satellitdata og geologiske beviser fra områder, der tidligere var dækket af iskapper, UO-holdet matchede grænsen på 1 bar. Dette resultat gav tillid til, at frysende sediment styrer friktionen af ​​is-sediment-grænsefladen og vil være indflydelsesrig i udviklingen af ​​mere nøjagtige isstrømsmodeller.

"Den forskning, vi udfører, er rettet mod at forbedre vores forståelse af kontrollerne på glidehastigheden, så vi bedre kan forudsige den hastighed, som glacialis leveres fra Jordens store iskapper i Grønland og Antarktis til havene, hvor det bidrager til havniveaustigning, " sagde Rempel.

Det tredje medlem af teamet, der er involveret i National Science Foundation-finansieret projekt, var Anthony S. Downey, derefter en bachelorstuderende. Han dimitterede i 2017 og vil begynde sin forfølgelse af en kandidatgrad i geologi til efteråret ved California State University, Northridge.

Downey introducerede holdets forskning i en præsentation for Eugene mellemskoleelever i april 2017. Han brugte majssirup til at vise, hvordan tyktflydende flyder, herunder gletschere, reagere på ændringer i forholdene i deres senge. Han skabte også kort, der viser glidende og ikke-glidende gletsjere i Nordamerikas Laurentide-iskappe til brug med undersøgelsen, som udkom i juli.