Forskerne Michael MacFerrin (til venstre) og Horst Machguth (til højre) ser ud over Sondre Stromfjord uden for Kangerlussuaq, Grønland, hvor smeltevand fra iskappen løber ud i havet, 2013. Kredit:Karen Alley/CU Boulder/Wooster College
Tyk, uigennemtrængelige isplader udvider sig hurtigt på det indre af Grønlands indlandsis, hvor isen normalt er porøs og i stand til at reabsorbere smeltevand. Disse plader sender i stedet smeltevand ud i havet, ifølge en ny CIRES-ledet vurdering, truer med at øge landets bidrag til havniveaustigningen med så meget som 2,9 tommer inden 2100.
Selvom afstrømning fra isplader indtil videre har tilføjet mindre end en millimeter til det globale havniveau, dette bidrag vil vokse betydeligt, efterhånden som ispladerne fortsætter med at udvide sig i et opvarmende klima, sagde Mike MacFerrin, en CIRES og University of Colorado Boulder forsker, der ledede den nye undersøgelse, offentliggjort i dag i Natur .
"Selv under moderate klimaprognoser, isplader kunne fordoble størrelsen af afstrømningszonen inden 2100, " sagde MacFerrin. "Under scenarier med højere emissioner, afstrømningszonen næsten tredobles i størrelse."
I 2000, Grønlands afstrømningszone - den region af indlandsisen, hvor afstrømning bidrager til havniveaustigningen - var nogenlunde på størrelse med New Mexico. Mellem 2001 og 2013, isplader udvidede afstrømningszonen med omkring 65, 000 km2 — det er et gennemsnitligt tempo på to amerikanske fodboldbaner i minuttet. Ved 2100, efterhånden som jordens temperaturer fortsætter med at stige og isplader fortsætter med at vokse, afstrømningszonen kan udvides med Colorados størrelse under et moderat emissionsscenarie, holdet fandt. Det ville hæve havet med en ekstra kvart tomme til lidt over en tomme (7-33 mm).
Alex Crawford (venstre) og Mike MacFerrin (til højre) forbereder sig på at køre en snescooter med jordgennemtrængende radar for at måle Grønlands ispladeudstrækning i 2013. Kredit:Karen Alley/CU Boulder/Wooster College
Under et højere emissionsscenarie, med større udslip af drivhusgasser, afstrømningszonen kan øges med størrelsen af Texas, ifølge den nye avis, bidrager med en ekstra halv tomme til næsten tre tommer (17-74 mm) havniveaustigning. Afstrømningsestimaterne fra isplader kommer i tillæg til andre kilder til havniveaustigning fra Grønland, såsom kælvende isbjerge.
Grønlands indlandsis er en kompleks dyne af frosne teksturer:smeltesøer pryder overfladen, sneen falder hver vinter, og gammel komprimeret sne komprimeres langsomt til glacialis. Over det meste af Grønland, sneen smelter kun delvist hver sommer og fryser senere tilbage til tynde isskiver eller "linser" kun en tomme eller to tykke, beliggende i den komprimerede sne. Normalt, smeltevand kan sive nedad og omkring islinser, genfrysning på plads uden at løbe ud på havet.
Men efterhånden som ekstreme arktiske smeltningshændelser bliver hyppigere, disse sarte islag udvider sig og størkner til mammut, 1 til 16 meter (3- til 50 fod) tykke "plader, " skaber en uigennemtrængelig skal lige under overfladen. Smeltevand kan ikke længere trænge ned i indlandsisen og strømmer i stedet ned ad bakke langs ispladerne, til sidst i havet.
Sådanne smelteepisoder er mere og mere almindelige i Grønland:I juli 2012, sne og is smeltede fra 97 procent af Grønlands indlandsis overflade, en begivenhed, der ikke er set i den 33-årige satellitrekord, ifølge National Snow and Ice Data Center (NSIDC), del af CIRES og CU Boulder. Dette forår, som var særligt varmt og solrigt i Grønland, 80 milliarder tons grønlandsis smeltede rekord.
Mike MacFerrin (til venstre) og Horst Machguth (til højre) analyserer iskerneprøver, der er boret fra indlandsisen i Grønland i 2012. Kredit:Babis Charalampidis/Bavarian Academy of Sciences and Humanities, Tyskland (© 2012 Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland)
MacFerrin og hans kolleger opdagede ved et uheld isplader i 2012, da de fandt store dele af fast is i iskerneprøver, i stedet for de tynde islinser, de forventede. De havde aldrig set noget lignende før, sagde MacFerrin. Siden den første opdagelse, holdet har undersøgt ispladerne ved at køre snescootere på tværs af det sydvestlige Grønland, trække jordgennemtrængende radarer bagud for at kortlægge pladernes udstrækning. Forskerne udnyttede også NASA Icebridge-data og klimamodeller for at forstå, hvordan pladerne har udvidet sig i de seneste årtier, og at forudsige, hvordan de kan fortsætte med at vokse.
"Når klimaet fortsætter med at varme, disse isplader vil fortsætte med at vokse og forbedre andre smeltevandsfeedbacks, " sagde Mahsa Moussavi, NSIDC-forsker og medforfatter på papiret. "Det er en sneboldeffekt:mere smeltning skaber flere isplader, som skaber mere smeltning, hvilken, skaber igen flere isplader."
Denne proces ændrer fundamentalt indlandsisens nuværende og fremtidige hydrologi. Arktiske tilbagemeldinger som denne er kritiske at forstå, fordi de viser, hvor meget, og hvor hurtigt, et opvarmende klima kan ændre Jordens mest sårbare områder.
"Interessant nok, For årtier siden antog forskere, hvad smeltevand i et opvarmende klima kunne gøre ved Grønlands snelag, baseret på målinger og teori." sagde Horst Machguth, en forsker ved universitetet i Fribourg, Schweiz, og anden forfatter på papiret. "Vores resultater viser, at deres hypoteser var tæt på det, der udspiller sig i Grønland i dag."
Den klimabegrænsende vej, verden følger, vil afgøre, hvor meget ispladerne vil bidrage til havniveauet i de kommende årtier - fra et par millimeter til et par tommer. "Mennesker har et valg om, hvilken vej det går, " sagde MacFerrin.