Ciudatele „vezicule de apă” ne pot spune ce se întâmplă sub straturile de gheață din Groenlanda

Descoperirea a ceea ce se întâmplă sub un kilometru (mai mult de o jumătate de kilometru) de gheață solidă din Groenlanda nu este ușor pentru oamenii de știință, dar creșterea și căderea „blisterelor de apă” ar putea oferi câteva informații vitale asupra fluxului profund de apă și gheață, în consecință. . pentru un nou studiu.

Aceste vezicule se formează între stratul de gheață și roca subiacentă de mai jos și se formează atunci când lacurile de apă topită naturală la suprafață curg prin fracturi în gheață și umplu cavitățile. De acolo apa se scurge în sistemul de drenaj de sub ghețar.

Ceea ce au descoperit cercetătorii acum, printr-o combinație de măsurători de câmp, modelare și experimente de laborator, este că aceste vezicule pot împinge gheața în timp ce se formează și o pot face să se scufunde din nou pe măsură ce se retrage.

Acest lucru înseamnă că pot fi utilizate pentru a estima permeabilitatea – eficiența sistemelor de apă care se formează între gheață și roca subiacentă de dedesubt – și pentru a înțelege mai bine modul în care topirea crescută cauzată de schimbările climatice afectează stabilitatea generală a stratului de gheață.

„Știm că, pe măsură ce clima se încălzește în viitor, zona de topire a suprafeței se poate extinde și se poate deplasa la altitudini mai mari decât se observă în prezent”. Geologul Cheng Yao Lai spune: de la Universitatea Princeton.

„Marea întrebare la care încă trebuie răspuns, este totuși cât de multă permeabilitate poate fi mărită în interior.”

Lai și echipa ei au analizat cinci evenimente de drenare a lacurilor din 2006 până în 2012, folosind metode, inclusiv urmărirea GPS pentru a monitoriza volumul de drenaj, deplasările la suprafață și formarea de blistere care au loc sub gheață.

Timpul care a durat până când gheața s-a scufundat în timp ce veziculele au dispărut a variat foarte mult, indicând diferențe cheie în sistemul de drenaj subglaciar de sub ele.

După ce au dezvoltat modele analitice care să corespundă observațiilor pe teren pe care le-au văzut, cercetătorii au efectuat experimente în laborator folosind o foaie de siliciu deformabilă ca gheață și un material poros ca rocă subiacentă. Aceste teste i-au ajutat să-și îmbunătățească și mai mult modelele.

„Sistemul este suficient de mic pentru a fi ținut într-o mână, iar materialul este transparent, așa că am putut observa direct forma bulelor și drenajul în substratul poros în timp” Inginerul mecanic Daniel Chase spune: de la Universitatea Princeton.

Când apa curge prin gheață și formează vezicule, aceasta poate acționa ca un lubrifiant între ghețar și solul pe care se așează. Dovezile sugerează că această instabilitate este probabil să se înrăutățească pe măsură ce temperaturile cresc și topirea crește.

Cu noul model disponibil acum, oamenii de știință ar trebui să poată măsura destabilizarea potențială mai precis, analizând permeabilitatea și modul în care aceasta se schimbă în timp.

Următorul pas este aplicarea acestor rezultate pentru a înțelege mai bine ceea ce se întâmplă sub calota de gheață din Groenlanda – în special în regiunile interioare și superioare, unde datele actuale sunt incomplete și devine foarte dificil să se citească.

„Efectul potențial este că legătura dintre topirea suprafeței și dezvoltarea sistemului de apă subglaciar ar putea fi activată nu numai la altitudini mai mici, așa cum se observă în prezent, ci și la altitudini mai mari”, Spune Lay.

„Observații suplimentare ale modificărilor sezoniere ale permeabilității subglaciare ca răspuns la topirea suprafeței vor fi necesare pentru a înțelege ce s-ar putea întâmpla atunci când topitura migrează în regiuni cu altitudine mai mare.”

Căutarea a fost publicată în Conexiuni Natura.