Het steeds sneller smelten maakt van de Groenlandse ijskap de grootste dam ter wereld

Water stroomt in Moulins en zinkt naar de bodem van de Store Glacier in Groenland. Krediet: Paul Kristofferson

De onderzoekers observeerden extreem hoge smeltsnelheden op de bodem van de Groenlandse ijskap, als gevolg van enorme hoeveelheden smeltwater die van het oppervlak naar de basis vielen. Als smeltwater valt, wordt de energie omgezet in warmte in een proces zoals hydro-elektrische energie uit grote dammen.


Een internationaal team van wetenschappers onder leiding van de Universiteit van Cambridge ontdekte dat het effect van: in water oplosbaar De afdaling van het oppervlak van de ijskap naar de onderste laag – een kilometer of meer – is verreweg de grootste warmtebron onder de op een na grootste ijskap ter wereld, wat resulteert in een hoge graad oplosbaarheid aan de basis.

Het smerende effect van smeltwater heeft een sterke invloed op de gletsjerbeweging en de hoeveelheid ijs die in de oceaan wordt geloosd, maar het meten van de omstandigheden direct onder 1 km ijs is een uitdaging, vooral in Groenland, waar de gletsjers tot de snelst bewegende ter wereld behoren.

Dit gebrek aan directe metingen maakt het moeilijk om het dynamische gedrag van de Groenlandse ijskap te begrijpen en toekomstige veranderingen te voorspellen. Omdat ijsverliezen zijn gekoppeld aan smelten en ontgassen, levert de Groenlandse ijskap nu de grootste bijdrage aan de wereldwijde zeespiegelstijging.

Nu, in een studie gepubliceerd in Proceedings van de National Academy of SciencesHet door Cambridge geleide team ontdekte dat zwaartekrachtsenergie van smeltwatervorming aan het oppervlak in warmte verandert wanneer het via grote scheuren in het ijs naar de basis wordt overgebracht.

Elke zomer vormen zich duizenden meren en smeltstromen op het oppervlak van de Groenlandse ijskap naarmate de temperatuur stijgt en het zonlicht dagelijks toeneemt. Veel van deze meren lopen snel naar de bodem van de ijskap en vallen door grote scheuren en breuken die zich in het ijs vormen. Met de voortdurende toevoer van water uit beken en rivieren blijven de verbindingen tussen het dek en de bedding vaak open.

Het steeds sneller smelten maakt van de Groenlandse ijskap de grootste dam ter wereld

Tenten met meer over gletsjer in Store Glacier, Groenland. Krediet: Tom Chodley

Als onderdeel van EU-financiering transponder Professor Paul Kristofferson van het Scott Polar Research Institute in Cambridge heeft smeltwatermeren bestudeerd, hoe en waarom ze zo snel leeglopen, en hun impact op het algemene gedrag van de ijskap als de mondiale temperatuur blijft stijgen.

Het huidige werk, waarbij onderzoekers van de Aberystwyth University betrokken zijn, is het resultaat van een zeven jaar durend onderzoek dat zich richtte op Store Glacier, een van de grootste ijskapopeningen van Groenland.

“Bij het bestuderen van het primaire smelten van ijskappen en gletsjers, kijken we naar warmtebronnen zoals wrijving, geothermische energie en latente warmte die vrijkomt als water bevriest en warmteverlies in het ijs erboven,” zei Kristofferson. “Maar waar we niet echt naar hebben gekeken, is de warmte van de smeltwaterafvoer zelf. Er is veel zwaartekracht opgeslagen in het water dat zich aan de oppervlakte vormt en als het valt, moet de energie ergens heen gaan.”

Om basale smeltsnelheden te meten, gebruikten de onderzoekers fasegevoelige radio-echogeluiden, een techniek die is ontwikkeld door de British Antarctic Survey en eerder werd gebruikt op drijvende ijskappen op Antarctica.

“We wisten niet zeker of deze technologie ook zou werken op een snelstromende Groenlandse gletsjer”, zegt eerste auteur dr. Tun Gan Young, die het radarsysteem bij Store Glacier installeerde als onderdeel van zijn proefschrift. in Cambridge. “Vergeleken met Antarctica vervormt het ijs heel snel en is er in de zomer veel smeltwater, wat het werk bemoeilijkt.”

De basale smeltsnelheden die met radar werden waargenomen, waren vaak even hoog als de smeltsnelheden die aan het oppervlak werden gemeten met een weerstation: het oppervlak ontvangt echter energie van de zon en de basis niet. Om de resultaten te interpreteren, werkten de Cambridge-onderzoekers samen met wetenschappers van de University of California Santa Cruz en de Geological Survey of Denmark en Groenland.

Het steeds sneller smelten maakt van de Groenlandse ijskap de grootste dam ter wereld

Wetenschapskamp bij Store Glacier in de buurt van supraglaciaal meer in Store Glacier, Groenland. Krediet: Tom Chodley

De onderzoekers schatten dat in de zomer van 2014 tot 82 miljoen kubieke meter smeltwater per dag naar de bodem van de Store Glacier werd vervoerd. Ze schatten de energie die wordt gegenereerd door vallend water tijdens perioden van maximale smeltkracht geproduceerd door de Three Gorges Dam in China. de grootste waterkrachtcentrale ter wereld. de wetenschapper. Met een smeltgebied van bijna een miljoen vierkante kilometer op het hoogtepunt van de zomer, produceert de Groenlandse ijskap meer waterkracht dan de tien grootste ter wereld. hydro-elektronische energie gecombineerde stations.

“Gezien wat we op hogere breedtegraden zien in termen van klimaatverandering, kan deze vorm van waterkracht gemakkelijk verdubbelen of verdrievoudigen, en we nemen die cijfers nog steeds niet mee, zelfs niet bij het schatten van de bijdrage van de ijskap aan de zeespiegelstijging”, zei hij. . Christoffel.

Om de hoge basale smeltsnelheden te verifiëren die door het radarsysteem zijn geregistreerd, combineerde het team onafhankelijke temperatuurmetingen van sensoren die in een nabijgelegen put waren geïnstalleerd. Aan de basis vonden ze dat water een temperatuur heeft van +0,88 graden Celsius, wat onverwacht warm is voor de basis van een ijskap met een smeltpunt van -0,40 graden.

“De putobservaties bevestigden dat smeltwater stijgt wanneer het het bed raakt,” zei Kristofferson. “De reden is dat het primaire drainagesysteem veel minder efficiënt is dan de breuken en kanalen die water door het ijs verplaatsen. Een lage drainage-efficiëntie leidt tot wrijvingsverwarming in het water zelf. Toen we deze warmtebron buiten onze berekeningen hielden, bleken theoretische schattingen van de smeltsnelheid was twee hele ordes van grootte. De warmte die door het vallende water wordt gegenereerd, doet het ijs van onderaf smelten, en de snelheid waarmee we rapporteren is absoluut ongekend.”

De studie levert het eerste concrete bewijs van het mechanisme van het verlies van ijsmassa, dat nog niet is opgenomen in projecties van de wereldwijde zeespiegelstijging. Hoewel hoge smeltsnelheden specifiek zijn voor de warmte die wordt gegenereerd in subglaciale drainagebanen die oppervlaktewater transporteren, is de hoeveelheid oppervlaktewater die in Groenland wordt geproduceerd enorm en groeit, en bijna alles stroomt naar de bodem.


Studie: Groenlandse ijskap verliest in 20 jaar genoeg water om de Verenigde Staten te bedekken


meer informatie:
Snel basaal smelten van de Groenlandse ijskap door smeltwaterafvoer aan het oppervlak, Proceedings van de National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2116036119.

Introductie van
Cambridge Universiteit

de Quote: Versnelde smeltsnelheid maakt Groenlandse ijskap grootste ‘dam’ ter wereld (2022, 21 februari) Opgehaald op 21 februari 2022 van https://phys.org/news/2022-02-greenland-ice-sheet-world -largest .html

Op dit document rust copyright. Niettegenstaande elke eerlijke handel met het oog op eigen studie of onderzoek, mag geen enkel deel worden gereproduceerd zonder schriftelijke toestemming. De inhoud is uitsluitend bedoeld voor informatieve doeleinden.

READ  Astrofysici hebben een 'tijdmachine'-simulatie gemaakt om de levenscyclus van de voorouders van galactische steden te observeren

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *