Hidtil uset istab i russisk indlandsis

I de sidste par år, Vavilov-iskappen i det russiske højarktis er dramatisk accelereret, glider så meget som 82 fod om dagen i 2015, ifølge en ny multinational, multi-institut undersøgelse ledet af CIRES Fellow Mike Willis, en assisterende professor i geologi ved CU Boulder. Det overskygger isens tidligere gennemsnitlige hastighed på omkring 2 tommer om dagen og har udfordret videnskabsmænds antagelser om stabiliteten af ​​de kolde iskapper, der spreder jordens høje breddegrader.

"I et opvarmende klima, gletsjeracceleration bliver mere og mere almindelig, men hastigheden af ​​istab ved Vavilov er ekstrem og uventet, " sagde Mike Willis, CIRES Fellow og hovedforfatter af papiret udgivet i denne uge i Earth and Planetary Science Letters .

Gletschere og iskapper som Vavilov dækker næsten 300, 000 kvadratkilometer af Jordens overflade og holde omkring en fods potentiel havniveaustigning. Forskere har aldrig set en sådan acceleration i denne type indlandsis før, og forfatterne af det nye papir skrev, at deres fund rejser muligheden for, at andre, i øjeblikket stabile iskapper kan være mere sårbare end forventet.

Til den nye vurdering, forskere spillede rollen som retsmedicinske isdetektiver, sammensætte indlandsisens forringelse ved at spionere på den fremadskridende is med fjernmålingsteknologi fra en konstellation af satellitter drevet af DigitalGlobe Inc. med hovedkontor i Westminster, Colorado. Projektet var også afhængig af støtte fra National Science Foundation og National Geospatial-Intelligence Agency, som finansierede udviklingen af ​​topografiske kort i høj opløsning over Arktis.

Via satellit, de så isen på hætten krybe langsomt frem i flere år, før det accelererer langsomt i 2010, bølgede hurtigt fremad i 2015. Den indledende meget langsomme fremgang menes at være forårsaget af et skift i nedbørsretningen, der fandt sted for omkring 500 år siden. Før dette tidspunkt kom sne og regn fra sydøst, efter dette tidspunkt kom regn og sne fra sydvest. Da den vestlige del af indlandsisen rykkede frem i havet, bølgede isen fremad.

"Kolde" iskapper, ligesom Vavilov, forekommer i polære "ørkener" med meget lidt nedbør, og de er normalt frosne til deres senge, flyder kun på grund af bøjning af isen under tyngdekraften. Med senge over havets overflade, de er normalt isoleret fra den slags forandringer, der har ramt gletsjere i mindre kolde områder:smelter nedefra af varmt havvand, for eksempel, eller glider hurtigere, når varmt overfladesmeltevand dræner til isbunden.

Forskere formoder, at indlandsisen begyndte at rykke frem, da bunden af ​​indlandsisen blev vådere, og gletsjerens forside rykkede frem til meget glatte marine sedimenter. Isen begyndte at tage fart, og friktion fik noget af isen under gletsjeren til at smelte, som tilførte mere vand til bunden af ​​isen, reducere friktion, hvilket fik isen til at accelerere, hvilket igen, igen producerede mere vand. Noget af dette vand kan have kombineret med ler under gletsjeren, reducerer friktionen under gletsjeren endnu mere og tillader de virkelig ekstraordinære glidehastigheder at forekomme.

I 2015 sedimenterne og stenen ved bedet under isen var blevet så glat, at materialet ikke kunne stoppe isen i at flyde. Det tog kun to år for indlandsisen at nå det vendepunkt, forvandles til en næsten friktionsfri zone, som er velsmurt og meget mobil. Gletscheren fortsætter med at glide i dag med accelererede hastigheder på 5-10 meter om dagen.

Vavilov-indlandsisen tyndet med i alt et par meter, avanceret omkring 2 km, og mistede omkring 1,2 km3 i samlet volumen i havet i de 30 år før speedup-stigningen. I det ene år mellem 2015 og 2016, isen rykkede frem omkring 4 kilometer og tyndede med omkring 100 meter (~0,3 m pr. dag). Indlandsisen mistede omkring 4,5 km3 is, nok til at dække Manhattan med omkring 250 fod vand, eller hele staten Washington med en tomme. Og det er usandsynligt, at indlandsisen nogensinde vil være i stand til at genvinde ismasse i dagens opvarmende klima, oplyser avisen.

Mange forskere har antaget, at polare iskapper, der sidder over havets overflade, kun vil reagere langsomt på et opvarmende klima - men forfatterne af denne undersøgelse opfordrer til, at denne antagelse sættes spørgsmålstegn ved. Det hurtige sammenbrud af Vavilov-iskappen har betydelige konsekvenser for gletsjere i andre polare områder, især dem, der udkanter Antarktis og Grønland.

"Vi har aldrig set noget lignende før, denne undersøgelse har rejst lige så mange spørgsmål, som den har besvaret." sagde Willis. "Og vi arbejder nu på at modellere hele situationen for at få bedre styr på den involverede fysik."