Komische Layer-Cake Warps im grönländischen Eis gefunden

Nach dem Einfrieren des Schmelzwassers bilden sich unter der flachen Fläche des grönländischen Eisschildes gewundene Eisschichten

Die flache, glitzernde weiße Fläche des grönländischen Eisschildes, die sich über Hunderttausende Quadratkilometer erstreckt, erscheint ruhig und unveränderlich ... langweilig sogar. Aber diese ruhige Oberfläche lässt den Aufruhr widerstehen, der unten am Fuß der Eisdecke stattfindet. Dort haben Wissenschaftler Eisabschnitte entdeckt, die bis zu einem Kilometer dick und mehrere zehn Kilometer lang sind, wo das Schmelzwasser bis zum Boden der Eisfläche wieder gefroren ist. Dadurch wird ein dynamischer Prozess ausgelöst, durch den sich die Eisschichten über den Äonen ansammeln und sich verziehen gewundene Falten.

Durch das Einfrieren und Falten wird das umgebende Eis erwärmt, was Auswirkungen darauf hat, wie es auf seinem Weg vom Inneren der Eisdecke zum Ozean fließt. Einige dieser Regionen fallen mit dem Ort zusammen, an dem ein Gletscher sich dramatisch beschleunigt. Zu verstehen, was das Verhalten und der Fluss von Eisschildern und den Gletschern in ihnen steuert, ist ein wesentlicher Teil der Verbesserung von Klimamodellen, die die Auswirkungen der Erderwärmung auf das Eis und deren Auswirkungen auf den Meeresspiegelanstieg prognostizieren.

"Das zeigt, dass wir nur an der Oberfläche vorbeigehen müssen", sagte Robin Bell, ein Klimaforscher beim Lamont-Doherty Earth Observatory der Columbia University und Leiter einer neuen Studie, die in der Zeitschrift Nature Geoscience die seltsamen Abschnitte des Eises beschreibt.

In ein Eisblatt blicken
Es ist bekannt, dass Abschnitte des wiedergefrorenen Eises an der Basis des ostantarktischen Eisschildes vorhanden sind, das viel dicker, größer und kälter ist als das grönländische Eisschild, das selbst fast unbegreiflich groß ist. Frühe Radarmessungen von Flügen über Grönland deuteten an, dass sich dort etwas Ähnliches unter der Oberfläche verstecken könnte, aber die Daten waren zu grob und zu sparsam, um es mit Sicherheit zu sagen. Einige dachten, die Radarsignaturen seien die Echos von Bergen, die unter dem Eis eingeschlossen waren. Aber ihre Erfahrung in der Antarktis hatte Bell „ziemlich überzeugt“, dass sie diese „Basaleinheiten“ von wiedergefrorenem Schmelzwasser zeigten.

Sie konnte ihren Verdacht bestätigen, als die NASA-Operation IceBridge - eine Reihe von wissenschaftlichen Flügen durch die Polarregion der Erde, Radaraufnahmen machte, die Schwerkraft misst und andere wertvolle Daten sammelt - in der Lage war, detaillierter unter die Eisoberfläche zu blicken. Nebensektionen. Bell verglich den Unterschied zwischen dem frühen Radar und den Daten von IceBridge mit dem Schreiben mit einem Wachsmalstift und dann mit "einem schönen feinen Marker".

Die Radardaten zeigten, dass die Oberfläche der Eisplatte während der Stunden und Stunden, die sie in einem Forschungsflugzeug verbracht haben, "langweilig" wirkt, "wenn man tatsächlich in die Eisplatte hineinschauen kann, ist es wie" Wow ", sagte sie gegenüber Climate Zentral

"Sie haben eine lobenswerte Arbeit geleistet, um diese Merkmale ausfindig zu machen", sagte Glaziologe Joe MacGregor von der University of Texas, der nicht an der Forschung beteiligt war.

"Gefoltertes Eis"
Die Basiseinheiten beginnen mit Schmelzwasser - ein entscheidender Einfluss auf den Fluss von Gletschern und Eisflächen. Schmelzwasser kommt aus zwei Quellen: Es bildet sich, wenn die Sonnenstrahlen im Sommer auf die Oberfläche der Eisdecke strahlen und Becken bilden, die sich dann über riesige Leitungen in der Eisplatte, Moulins genannt, kaskadieren lassen und sich schließlich bis zur Basis der Eisplatte winden . Es kann sich auch an der Basis der Eisplatte bilden, wenn im Inneren der Erde erzeugte Wärme das Eis erwärmt oder wenn Reibung durch die Bewegung des Eises gegen die Gesteine ​​zum Schmelzen führt.

Dort angekommen, können zwei Prozesse auch dazu führen, dass das Schmelzwasser wieder bis zum unteren Rand der Eisfläche gefriert: „Zum einen kühlt es sich nur langsam ab“, sagte Bell. Als ob Sie es genommen haben und „es einfach in den Gefrierschrank geworfen haben.“

Der andere ist etwas komplizierter. Die Bewegung des Schmelzwassers unterliegt der Kontrolle des Gletschers, was dazu führen kann, dass das Wasser auf dem darunter liegenden Untergrund nach oben fließt. Dadurch wird das Wasser unterkühlt und gefriert sofort.

Wenn das Schmelzwasser wieder erstarrt, glauben Bell und ihre Kollegen, dass etwas paradoxes klingt: Das gefrierende Wasser gibt Wärme ab, was das umgebende Eis weicher macht und die Eisschichten verzieht, was zu einem "Bell-Eiskern" führt.

Die Eisdecke wird oft als Schichtkuchen beschrieben, der aus Eisschichten besteht, die sich über den Äonen aufbauen, während neuer Schnee an der Oberseite der Eisplatte abgelagert wird, der auf ältere darunter liegende Schichten drückt. Die Basaleinheiten werfen diese ordentliche Anordnung in Unordnung, biegen die Schichten und zwingen ältere Schichten auf neuere. Diese Verrenkungen können bis zur Hälfte der Dicke der Eisplatte reichen.

"Es ist ein ziemlich hässlicher Kuchen, wenn es das ist, was es ist", sagte MacGregor.

Nächste Schritte
Bell und ihr Team glauben, dass das Erweichen und Verziehen der Eisdecke in diesen Bereichen den Fluss der Eisdecke dort beeinflusst. Die von Bell und ihrem Team untersuchten Daten zeigen, dass mehrere dieser Einheiten an dem Punkt liegen, an dem der Petermann-Gletscher von Grönland seinen Fluss beschleunigt.

"Es scheint tatsächlich zu beeinflussen, wie einer dieser Gletscher fließt", sagte MacGregor.

Das Match war eine Überraschung für das Team, zeigt aber, dass es unerwartete Prozesse gibt, die den Fluss des Eises steuern, sagten Bell und MacGregor, und der Boden der Eisdecke ist vielfältiger als bisher angenommen.

Es sei noch zu früh, um zu sagen, wie dieses Refrostieren und seine Auswirkungen in Berechnungen des Meeresspiegelanstiegs einfließen könnten, sagte MacGregor, aber es gibt Wissenschaftlern einen besseren Einblick in die Funktionsweise des gesamten Eiswandsystems.

Jetzt müssen die Wissenschaftler die Prozesse modellieren, um herauszufinden, wie sie genau funktionieren, und zu sehen, ob sie vorhersagen können, "wo und wann dieser Prozess stattfindet", sagte Bell. Es ist nicht bekannt, ob das Einfrieren durch das Schmelzwasser oder die Dicke des Eises oder vielleicht durch das Durchlaufen der Eiszeiten kontrolliert wird. "Ich sage offiziell:" Wir wissen es noch nicht genau ", sagte Bell.

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