Afslører kompleks adfærd af en turbulent fane ved den kælvende front af en grønlandsk gletsjer

For første gang, forskere har haft held med kontinuerlig overvågning af en subglacial udledningsfane, give en dybere forståelse af gletscher-fjordmiljøet.

Efterhånden som havafsluttende gletschere smelter, ferskvandet fra gletsjeren interagerer med havvandet og danner subglaciale udledningsfaner, eller konvektiv vandstrømme. Disse turbulente faner er kendt for at accelerere smeltningen og opdelingen (kælvning) af gletschere, drive fjord-skala cirkulation og blanding, og skabe fouragerende hotspots for fugle. I øjeblikket, den videnskabelige forståelse af dynamikken af ​​subglaciale faner baseret på direkte målinger er begrænset til isolerede tilfælde.

Et team af videnskabsmænd bestående af Hokkaido Universitets adjunkt Evgeny A. Podolskiy og professor Shin Sugiyama, og University of Tokyos JSPS postdoc-forsker Dr. Naoya Kanna har været banebrydende for en metode til direkte og kontinuerlig overvågning af fanens dynamik. Deres resultater blev offentliggjort af Springer-Nature i tidsskriftet Kommunikation Jord &Miljø .

Ferskvand og havvand har meget forskellige tætheder på grund af salte opløst i havvand. Som et resultat af denne tæthedskontrast, når smeltevandet - der stammer fra gletsjerens overflade - strømmer ned i sprækkerne og kommer ud ved bunden af ​​gletsjeren, det starter opstrømning og forårsager dannelsen af ​​subglaciale faner. Den stigende fane medfører næringsrige, varmere vand fra dybet, der yderligere smelter gletsjerisen. I lyset af virkningerne af global opvarmning og klimaændringer, som har forårsaget et massivt tab i mængden af ​​gletschere, forståelse af, hvordan faner opfører sig og udvikler sig, er afgørende for at forudsige både gletsjerens tilbagetrækning og fjordrespons.

Forskerne gennemførte den hidtil mest omfattende faneovervågningskampagne ved Bowdoin-gletsjeren (Kangerluarsuup Sermia), Grønland. Det involverede en kæde af underjordiske sensorer, der registrerede oceanografiske data direkte ved kælvningsfronten i forskellige dybder. Yderligere observationer blev foretaget af time-lapse-kameraer, et seismometer, ubemandede luftfartøjer, og osv. Dette datasæt i høj-temporal opløsning blev derefter underkastet en grundig analyse for at identificere forbindelser, mønstre, og tendenser.

Undersøgelsen afslører, at dynamikken i fanen og gletscherfjorden er langt mere kompleks end hidtil antaget. Det er intermitterende i naturen og påvirkes af en række forskellige faktorer, såsom pludselige lagdelingsændringer og dræning af randsøer. For eksempel, forskerne observerede den bratte subglaciale dræning af en isopdæmmet sø via fanen, som havde en udtalt indvirkning på dens dynamik og blev ledsaget af en seismisk rysten i flere timer. De viser også, at tidevandet kan påvirke fanerne, som der ikke er redegjort for i tidligere undersøgelser af grønlandske gletsjere. Derudover de tyder på, at vinden har brug for mere opmærksomhed, da den også kan påvirke strukturen af ​​de subglaciale faner.

Ud fra deres resultater, forskerne konkluderer, at deres arbejde er det første skridt, der gør det muligt for forskere at gå fra et øjebliksbillede af en fane til et kontinuerligt opdateret billede. De identificerede processer og deres rolle i gletschermiljøerne vil skulle forfines i fremtidige undersøgelser via modellering og nye observationer.