Høje isklipper kan udløse store kælvningsbegivenheder - og hurtig havniveaustigning

Gletsjere, der dræner iskapper som Antarktis eller Grønland, strømmer ofte ud i havet, ender i næsten lodrette klipper. Mens gletsjeren flyder ud i havet, stykker af isen brækker af ved kælvningsbegivenheder. Selvom der sker meget kælvning, når havet smelter forsiden af ​​isen, og isklippen ovenover falder ned, en ny undersøgelse præsenterer en anden metode til kælvning:slumping. Og denne proces kunne bryde meget større isstykker af i en hurtigere hastighed.

Isklinteforskningen blev ansporet af en helikoptertur over Jakobshavn og Helheim gletsjere på Grønlands østkyst. Helheim ender brat i havet, i næsten lodrette isklipper, der når 30 etager høje (100 meter). På flyveturen, forskere så store revner (kaldet sprækker) på toppen af ​​isen, der marcherede mod enden af ​​gletsjeren.

"Geologer har brugt årtier – århundreder – på at bekymre sig om lavkonjunkturer, " siger Richard Alley, medforfatter til det nye papir i geologi. Et fald opstår, når en masse af sten eller sediment mister noget af sin styrke, bryder væk fra sit naboland, og glider ned ad en skråning. Typisk, lavninger er markeret af et stejlt skrap, hvor materialet brød væk, efterfulgt af en blok materiale flyttet nedad.

Alley siger, at forskerholdet bemærkede, at træk på Helheim-gletsjeren er typiske for, hvad du kan se i et landskab, der er udsat for fald, og de spekulerede på, om is kunne lide samme skæbne. "Du har en sprække, der fungerer som et hovedskær, og så har du maksimeret spændingerne [i isen] nede ved vandstanden, " han siger.

For at teste, om der forekommer fald på isklipper, holdet overvågede Helheim-gletsjeren under en kælvningsbegivenhed, ved hjælp af jordbaseret radarinterferometer med ægte blænde. De målte fart, position, og bevægelse af den kælvende is. Forskerne observerede en is-flow-acceleration lige før en indledende lavkonjunktur, efterfulgt af en roterende, kælvning i fuld istykkelse af gletsjeren - inklusive hele den resterende isklippe, når både over og under vandlinjen.

Fjernelse af vægten af ​​den øvre is ved at falde sammen tilskynder den underliggende is til at springe opad. "Fordi den stadig er fastgjort bagpå, det kommer til at rotere lidt, " siger Alley. Rotationen forårsager, at der dannes en revne i bunden af ​​gletsjeren, når isen bøjer sig. Til gengæld, revnen kan svække isen, skabe en stor kælvningsbegivenhed - alt sammen udløst af den indledende nedtur på toppen af ​​isklippen.

Efter at have observeret den svækkelsesudløste kælvningsbegivenhed, holdet modellerede, når faldende hændelser var mest sandsynligt, at ville forekomme på en isklippe. Modelleringen så på trækstyrke, klippe, og trykfejl for isklipper, og inkluderede isens karakteristika. Forskerne fandt ud af, at klipper, der når mere end 100 meter is over vand, sandsynligvis ville have faldet.

Alley siger, at regelmæssige kælvningsbegivenheder sker relativt langsomt, som når isfronten smelter over tid, underskæring af isen og svækkelse af klinten. "Men det kommer ikke til at gå rigtigt, virkelig, virkelig hurtigt, fordi du skal vente på, at smeltningen underskrider det, " han siger.

Med faldende, kælvningen sker uden at vente på smeltningen. "Vi går ned... basal sprække... boom, " han siger, bemærker, at når kælvningen sker, vil den tage de 100 meter is over vandet - og de 900 meter under vandet - meget hurtigt.

Og 1000 meter iskælvning på én gang er ikke grænsen. Alley siger, at nogle steder i Antarktis, glacialisen kan være 1500 til 2000 meter under havets overflade, skabe en meget højere klippe over vandet. Han siger, at bekymringen er, at højere klipper er endnu mere modtagelige for at falde sammen. "Det skræmmende er, at hvis stykker af det vestlige Antarktis begynder at gøre, hvad Helheim gør, så viser modeller i løbet af de næste hundrede år, at vi får en hurtig havstigning med hastigheder, der overgår de forudsagte, " siger Alley.

At forstå krise-break-processen har været et samarbejde, Alley siger, og flere undersøgelser er planlagt i den nærmeste fremtid. "Vi ønsker at forstå, hvad reglerne er for [is]brud ved denne proces og andre, " siger Alley, tilføjer, at de håber på at indsamle flere observationsdata samt forfine deres modeller for bedre at forstå krise-break-processen. "Der er stadig arbejde at gøre."