Drømmehold til at studere istab på Grønlands gletscher for bedre at forudsige stigende oceaner

Sidste måned ansporede en ny fremskrivning af havniveaustigningen frem til år 2050 overskrifter, der viser, at flere kystbyer rundt om i verden vil være under vand, end tidligere modeller har forudsagt. Hvor hurtigt og hvor højt havniveauet stiger globalt vil blive bestemt af smeltningen af ​​iskapper i Grønland og Antarktis. Imidlertid, accelerationen, tilbagetrækning og udtynding af gletsjere, hvor de møder havvand, er stadig dårligt forstået.

"Vores modelfremskrivninger for, hvordan iskapperne ændrer sig, er sandsynligvis undervurderede, " sagde primær efterforsker Leigh Stearns, KU-lektor i geologi og forsker ved Center for Fjernmåling af Indlandsis (CReSIS). "Der er meget om gletsjernes fysik, som vi ikke forstår. Det betyder ikke, at vi ikke kan modellere dem tæt, men vi mangler ting. Så, vores estimater for stigning i havniveauet har ret stor usikkerhed, og det er mest på grund af bidraget fra is, fordi vi ikke er i stand til at begrænse disse processer særlig godt. For at gøre det, vi har virkelig brug for detaljerede undersøgelser af gletsjere for at prøve at fastlægge disse forhold bedre. Jeg vil sige, at vi ikke engang rigtig ved, om havet presser det meste af ændringen af ​​indlandsisen, eller hvis det er atmosfæren - og der er mennesker i vores samfund, der ville argumentere begge veje, meget stærkt. Det er et ret grundlæggende spørgsmål, som vi ikke rigtig har løst endnu."

Nu, med en fireårig, 5,8 millioner dollars pris fra Heising-Simons Foundation, forskere med hovedkvarter ved University of Kansas studerer disse indviklede processer ved at samle håndplukkede eksperter i en række specialer for at undersøge istab på kun ét nøgleisblad - Grønlands Helheim-gletsjer - i det, de kalder et "megasit" forskningsprojekt.

"Undersøgelser som dette, hvor vi har en stærk tværfaglig gruppe, der ser på et bestemt sted, Jeg tror, ​​det er en god måde at drive forståelse fremad, " sagde Stearns. "Det er klart, at vi ikke vil være i stand til at sætte instrumenter i hver fjord i Grønland. Så, vi kom op med ideen om at have en eller to megasites, hvor vi virkelig kaster alle vores ressourcer på ét system for at prøve at finde ud af, hvad der er de vigtige målinger, vi har brug for, og hvad har vi ikke brug for."

Stearns, som tidligere har optjent støtte fra Heising-Simons Foundation, var i stand til at udtænke forskningsprojektet og udvælge samarbejdspartnere. Hun sagde, at det er særligt vigtigt, for eksempel, at glaciologer samarbejder med atmosfæriske forskere.

"Atmosfæren ændrer sig, og havet ændrer sig på tidsskalaer, som vi ikke helt forstår, " sagde Stearns. "Så, vi har virkelig brug for folk, der er eksperter i at arbejde med atmosfæriske data og køre modeller. Vi har brug for deres synspunkt. De kan sige, 'Åh, du ved, at dette år var reaktionen på gletsjeren anderledes - men det er måske fordi det var en varm december, eller det regner meget i oktober, ' hvad end det signal er. For mig at prøve at gøre det ville være meget groft. Vi har brug for folk, der forstår de enkelte processer, og hvordan de kan forbindes med gletsjeren. Hvis atmosfæren er varmere eller vådere eller tørrere, det vil påvirke, hvordan gletsjeren flyder sæsonmæssigt, fordi noget af det vand kommer til bunden af ​​gletsjeren og gør det hurtigere, men vi kender ikke rigtig den sammenhæng særlig godt."

Fordi Helheim-gletsjeren taber is i høj hastighed og bidrager til en stigning i havniveauet, Stearns sagde, at det fortjener en videnskabelig presse til at forstå dens mekanismer. Men derudover, hun håbede, at forståelsen af ​​facetterne af istab ved endestationen af ​​Helheim også kunne kaste lys over svindende gletsjere andre steder i Grønland og rundt om i verden.

"Det er en kompliceret gletsjer - og det har sine fordele og sine ulemper, " sagde hun. "Det er vigtigt, fordi det udleder meget, og det ændrer sig meget. Når vi bekymrer os om gletsjere, der ændrer sig og får havniveauet til at stige, dette er en af ​​de store, der bidrager med en stor procentdel til havene. Så, hvordan den opfører sig betyder noget. I den forstand vi ønsker ikke at gå til en gletsjer, der ikke ændrer sig eller gør noget væsentligt, fordi det kan være for simpelt, og vi kan gå glip af noget. Det er muligt, at Helheim er så kompliceret, at det, vi lærer, ikke direkte oversættes til andre systemer. Men jeg tror, ​​at det meste af det, vi lærer, er meget godt sammenligneligt."

Teammedlemmer rejser i grupper til Grønland sammen, men forskelligt arbejde vil forekomme på forskellige tidspunkter af året.

"Det er svært at arbejde der, medmindre du har været der før, " sagde Stearns. "Du har lidt brug for den baggrundsinformation, så nogle af os forsøger at overlappe logistikken så meget vi kan. Nogle af projekterne skal være der på bestemte tidspunkter af året – f.eks. CReSIS-holdet skal gå, før der er smeltning, fordi radaren klarer sig bedre, når der ikke er vand på overfladen. Men den atmosfære, folk ønsker at gå senere, og havfolk ønsker at gå senere på grund af havisens forhold. Det er vi i gang med nu, finde ud af logistik. Men det er rart, at vi kan dele opbakning, hvor vi kan«.

Stearns sagde, at Heising-Simons fonden afsatte yderligere midler til gavn for de oprindelige samfund i Grønland, der bor tæt på gletsjeren.

"De ønsker at have fokus på at give tilbage til det grønlandske samfund, der er i nærheden af ​​Helheim, og de ønskede at have noget specifikt dedikeret til at hjælpe dem, " sagde hun. "Vi foreslog at sætte flere time-lapse-kameraer i de fjorde, de måtte jage i eller rejse i. Der er mange små landsbyer på forskellige øer. Så, at sætte kameraer på havisen, så de kunne få en bedre fornemmelse af, hvordan havisens forhold er, før de rejser for at jage eller se familiemedlemmer, kunne hjælpe. Jeg er begejstret for det fokus på at give tilbage til samfundet."

For hendes vedkommende, Stearns vil bidrage til projektet ved at studere, hvor Helheim-gletsjeren kælver til isbjerge i kanten af ​​is og hav.

Hendes samarbejdspartnere på megasite-projektet ved Helheim-gletsjeren er Sridhar Anandakrishnan fra Pennsylvania State University, hvem vil undersøge mekanikken ved brud på is; Douglas Brinkerhoff fra University of Montana, hvem vil syntetisere og analysere data indsamlet ved gletsjeren; Mathieu Morlighem fra University of California i Irvine, hvem skal udvikle numeriske modeller af indlandsisen; Luca Centurioni fra Scripps Institute of Oceanography, hvem vil overvåge målinger ved isenden; Fiamma Straneo fra Scripps Institute of Oceanography, hvem vil spore variabiliteten af ​​fjordegenskaber; Emily Shroyer fra Oregon State University, hvem skal modellere fjorden; Sarah Das fra Woods Hole Oceanographic Institute, hvem vil forske i den atmosfæriske rekord; Marco Tedesco fra Lamont Doherty Earth Observatory, der vil undersøge atmosfæriske drivere og overfladehydrologi og også administrere data.

"Jeg er bare rigtig glad for at være en del af dette tværfaglige team og virkelig have muligheden for at fokusere på bredden af ​​spørgsmålet, " sagde Stearns. "Vi er ofte lidt kedelige i kun at se på et stykke af det i vores arbejde. Så, det er rart at få mulighed for at fokusere på de ting, vi synes er vigtige."