Istraživači su otkrili da je kretanje glečera na Grenlandu složenije nego što se ranije mislilo, sa deformacijama u regionima toplijeg leda koji sadrže male količine vode za koje se često pretpostavljalo da je uzrokovano klizanjem gde se led susreće sa stenom ispod.
Međunarodni tim istraživača na čelu sa Univerzitetom u Kembridžu koristio je tehnike kompjuterskog modeliranja zasnovane na ranijim merenjima optičkih vlakana sa Grenlandskog ledenog pokrivača da bi napravio detaljniju sliku ponašanja drugog najvećeg ledenog pokrivača na svetu.
Njihovi rezultati, objavljeni u časopisu Science Advances, mogli bi se koristiti za razvoj tačnijih predviđanja o tome kako će se Grenlandski ledeni pokrivač nastaviti kretati kao odgovor na klimatske promjene.
Gubitak mase zbog ledenog pokrivača Grenlanda se šest puta povećao od 1980-ih i sada je najveći doprinos globalnom porastu nivoa mora. Otprilike polovina ovog gubitka mase je zbog površinskog oticanja otopljene vode, dok je druga polovina izazvana ispuštanjem leda direktno u okean od strane glečera koji brzo teče koji dospevaju u more.
Projekat RESPONDER istražuje dinamiku ledenog pokrivača Grenlanda koristeći kombinaciju fizičkih merenja i kompjuterskog modeliranja.
Sadašnje istraživanje se zasniva na ranijim zapažanjima koje je tim RESPONDER prijavio 2021. koristeći optičke kablove. U tom radu, tim je otkrio da temperatura ledenih pokrivača ne varira kao glatki gradijent, već je daleko heterogena, sa područjima visoko lokalizovanih deformacija koje dodatno zagrevaju led.
Merenja bušotina su takođe pokazala da led u podnožju sadrži male količine – do otprilike dva procenta – vode. U nekim delovima ledenog pokrivača, ovaj mešani sloj ledene vode, nazvan umereni led, bio je debeo oko osam metara, au drugim delovima i do 70 metara.
„Dodavanje čak i male količine vode znatno omekšava led, pretvarajući ga u jedinstveni materijal sa značajno izmenjenim mehaničkim karakteristikama“, rekao je prvi autor dr Robert Lo, koji je završio posao dok je bio na Kembridžovom Institutu za polarna istraživanja Skot, a sada je sa sedištem na Univerzitetu u Bergenu. „Želeli smo da znamo zašto je debljina ovog sloja toliko varirala, jer ako je ne razumemo u potpunosti, naši modeli ponašanja ledenih ploča neće u potpunosti obuhvatiti fizičke procese koji se dešavaju u prirodi.“
„Udžbenički pogled na kretanje glečera je da se ono dešava sa urednom podelom bazalnog klizanja i unutrašnje deformacije, i da su oboje dobro shvaćeni“, rekao je koautor i vođa projekta RESPONDER profesor Poul Christoffersen, koji je sa sedištem u SPRI. „Ali to nije ono što smo primetili kada smo pažljivo gledali u bušotine sa novim tehnikama. Sa manje detaljnim zapažanjima u prošlosti, bilo je teško dobiti stvarno dobru sliku o tome kako se ledeni pokrivač kreće, a još je izazovnije ponoviti je pomoću kompjuterskih modela. .“
Lav, Christoffersen i njihove kolege iz Ujedinjenog Kraljevstva, SAD-a, Švajcarske i Francuske razvili su model zasnovan na svojim ranijim merenjima bušotina koji mogu uzeti u obzir sva nova zapažanja.
Važno je da su oni objasnili prirodne varijacije u pejzažu u podnožju leda, koji je na Grenlandu prepun kamenitih brda, basena i dubokih fjordova. Istraživači su otkrili da dok se glečer kreće preko velike prepreke ili brda, dolazi do deformacije i efekta zagrevanja koji se ponekad proteže nekoliko stotina metara od osnove ledenog pokrivača. Ranije je ovaj efekat bio izostavljen u modelima.
„Naprezanje ledene podloge je najveći na vrhovima ovih brda, što dovodi do više bazalnog klizanja“, rekao je Lo. „Ali do sada većina modela nije uzela u obzir sve ove varijacije u pejzažu.“
Uključujući ove varijacije, model koji su razvili istraživači pokazao je da se promenljivi sloj umerenog leda formira dok se glečer kreće preko pejzaža, bilo da se sam glečer brzo ili sporo kreće. Debljina ovog umerenog sloja leda slaže se sa ranijim merenjima bušotina, ali značajno odstupa od standardnih metoda modeliranja koje se koriste za predviđanje porasta nivoa mora iz ledenih pokrivača.
„Zbog ovog brdovitog pejzaža, led može da pređe od klizanja po svojoj osnovi skoro u potpunosti do skoro da uopšte ne klizi, na kratkim udaljenostima od samo nekoliko kilometara“, rekao je Lo. „Ovo direktno utiče na termičku strukturu – ako imate manje bazalnog klizanja, onda imate više unutrašnjih deformacija i zagrevanja, što može dovesti do debljanja sloja umerenog leda, menjajući mehanička svojstva leda na širokoj površini. Ovaj umereni bazalni sloj leda može zapravo delovati kao deformacioni most između brda, olakšavajući brzo kretanje mnogo hladnijeg leda direktno iznad njega.“
Istraživači se nadaju da će iskoristiti ovo poboljšano razumevanje za izgradnju preciznijih opisa kretanja leda za modele ledenog pokrivača koji se koriste u predviđanju budućeg porasta nivoa mora.
