Wetenschappers nemen voor het eerst de vorming van een ijsstroom waar.

[univers]

Landsat 8 composiet met valse kleuren van Vavilov-ijskap op 24 juni 2018. Auteurs van een nieuwe studie vermoeden dat de afbeeldingen de eerste waarneming tonen van een overgang van een gletsjerpiek naar een langduriger stroming, een ijsstroom genoemd. Credit: AGU / Geophysical Research Letters / Whyjay Zheng.

Wetenschappers hebben voor het eerst de geboorte van een ijsbaan op hoge snelheid vastgelegd op een Russische gletsjer.

In een afgelegen archipel van het Russische Noordpoolgebied bewoog Vavilov-ijskap zich al tientallen jaren in een ijzig tempo. Toen begon het in 2013 plotseling ijs in de zee te spuwen, stromend in wat wetenschappers een ijzige golf noemen. Maar een nieuwe studie suggereert dat deze stijging nu iets heel anders is geworden.

De auteurs van de nieuwe studie gepubliceerd in het AGU-tijdschrift Geophysical Research Letters hebben gedocumenteerd wat volgens hen de eerste waarneming is van een overgang van een ijsstroom naar een langer durende stroom die een ijsstroom wordt genoemd.


Er werd aangenomen dat ijsstromen en ijsgolven afzonderlijke verschijnselen zijn die worden aangedreven door verschillende mechanismen. Maar als de auteurs van de nieuwe studie correct zijn, kunnen glaciale pieken in plaats daarvan een vroeg stadium van een ijsstroom zijn. Als stijgend ijs een ijsstroom op een gletsjer zoals Vavilov kan vormen, kunnen andere ijskappen ook vergelijkbaar snel ijsverlies ervaren, zei Whyjay Zheng, een Ph.D. kandidaat aan Cornell University en de hoofdauteur van de nieuwe studie.

"Als dat waar is, moeten we waarschijnlijk onze voorspellingen herzien voor de impact van wereldwijde zeespiegelstijging in de toekomst," zei hij.

Vanaf het moment dat de golf in Vavilov begon in 2013 tot het voorjaar van 2019 verloor de ijskap 9,5 miljard ton ijs, of 11 procent van de ijsmassa van het hele gletsjerbekken.

IJsstromen zijn eerder gedocumenteerd in Groenland en Antarctica, waar de ijskappen meestal groter zijn en hun stroom minder beperkt door gesteente-elementen. Het zien van een ijsstroom in een kleinere ijskap zoals Vavilov zou volgens de auteurs van de studie ongebruikelijk en misschien ongekend zijn. En voor zover de onderzoekers weten, heeft niemand waargenomen dat er een werd gevormd.

"Als je naar de satellietbeelden kijkt, lijkt het alsof de hele westvleugel van de ijskap gewoon in zee dumpt," zei Zheng. "Niemand heeft dit ooit eerder gezien."

Een gletsjer in transitie

Zheng en andere onderzoekers van Cornell hadden sinds 2015 satellietbeelden van dit gebied gevolgd en de hoogteverschillen van het ijs in een afzonderlijk onderzoek gedocumenteerd. Na de eerste gletsjerstijging, zei Zheng, besloten ze in de gaten te houden hoe de ijskap in de loop van de tijd veranderde.

Toen de onderzoekers de satellietbeelden analyseerden om te zien hoe de golf was gevorderd, ontdekten ze dat Vavilov nog steeds instortte. Maar tegen 2017 was de manier waarop het instortte veranderd.

Van 2013 tot 2016 stroomde de Vavilov-ijskap in wat een typische gletsjerpiek leek te zijn. IJs aan de rand van de gletsjer, waar het de Noordelijke IJszee ontmoette, puilde naar buiten in een brede waaiervorm en schoot ongeveer 10 kilometer vooruit met een maximale snelheid van 26 meter per dag.

Toen stopte de ijsventilator in 2017. In plaats daarvan verschenen donkere strepen op de satellietbeelden, wat duidde op spleten die zich hadden gevormd aan de randen van het nog steeds snelstromende ijs.


Landsat 8 valse kleuren composieten van Vavilov Ice Cap op 1 juli 2013 (links) en 24 juni 2018 (rechts). Aan de randen van de ijsstroom begonnen zich afschuivingsmarges te vormen in de afbeelding aan de rechterkant als donkere, horizontale strepen.
Credit: AGU / Geophysical Research Letters / Whyjay Zheng.


De Vavilov-ijskap in de poolcirkel ervaart nu snel ijsverlies door een ijsstroom, hier afgebeeld. Sinds 2013 heeft het 9,5 miljard ton ijs vergoten.

IJspieken vervoeren enorme hoeveelheden ijs in een korte tijd, meestal een paar maanden tot meerdere jaren. Aan de andere kant kunnen ijsstromen tientallen tot eeuwen een constante, snelle stroom behouden.

Een ijsstroom wordt gekenmerkt door zijn langdurige stroom, maar ook door kenmerken die afschuifmarges worden genoemd die zich vormen aan de randen van het stromende ijs. Toen de auteurs van de studie deze donkere strepen zagen, zei Zheng: "We dachten, wauw, dit is volledig vergelijkbaar met een ijsstroom."

Dit was de eerste aanwijzing dat de onderzoekers een ijsstroom zagen ontstaan ​​uit de aanvankelijke gletsjer. Om verder bewijs te vinden, gebruikten de auteurs van de studie de satellietgegevens om de hoogteverandering en snelheid van de gletsjer in de tijd te berekenen.

De auteurs ontdekten dat na de overgangsperiode 2017 de vorm van de stroom van de gletsjer leek op een ijsstroom, aangegeven door zijn zachte helling en smalle breedte. De locatie van het snelst stromende ijs veranderde ook na 2017, waarbij de maximale snelheid verschoof van het bovenste deel van de gletsjer (typisch voor een golfslag) naar het eindpunt, of eindpunt, van de gletsjer (typisch voor een stroom).

Een kwestie van tijd

Er is niet veel bekend over de vorming en het gedrag van ijsstromen. Vanwege hun afgelegen locaties zijn langetermijnobservaties van ijsstromen schaars, volgens de auteurs van de nieuwe studie. Hoewel we weten dat ijsstromen de neiging hebben om lang mee te gaan - tientallen tot honderden jaren - weet niemand de gemiddelde levensduur van deze gletsjerkenmerken.

Denis Felikson, een cryosferische wetenschapper bij NASA Goddard Space Flight Center die niet betrokken was bij het onderzoek, zei dat het interessant zal zijn om Vavilov de komende jaren te bekijken om te zien of de ijsstroom lang genoeg duurt om te worden geclassificeerd als een ijsstroom. Maar, zei hij, hij gelooft dat de nieuwe studie sterk bewijs toont voor een overgang van een ijsstroom naar een ijsstroom.

"Het is echt opwindend dat ze dit hebben gevonden en documenteren, omdat we zeer beperkt begrijpen hoe deze gletsjergedrag werkt," zei Felikson. "Er zijn enkele theorieën over hoe ijsstromen worden gevormd, maar het daadwerkelijk waarnemen van de mogelijkheid dat dit gebeurt is uniek en opwindend."