Ligesom sne, der glider fra et tag på en solskinsdag, kan Grønlands isark muligvis glide hurtigere ned i havet på grund af massive udledninger af smeltevand fra overfladesøer, ifølge en ny undersøgelse fra Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences (CIRES) og University of Colorado Boulder (CU). Sådanne sødreneringer kan påvirke stigningen i havniveauet med følger for kystsamfundene.
”Dette er det første bevis på, at Grønlands supraglacial søer har reageret på de nylige stigninger i produktionen af overfladesmeltevand ved at dræne oftere, i modsætning til at vokse i størrelse,” siger CIRES-forskningsmedarbejder William Colgan, der co-ledede undersøgelsen med CU's Yu-Li Liang. Resultaterne blev offentliggjort online 15. april i Fjernfølelse af miljø og vises i tidsskriftet i august-udgaven.
I løbet af sommeren puljer smeltevand i søer på islagets overflade. Når vandtrykket bliver højt nok, sprækkes isen under søen og danner en lodret drænrør, og "et stort udbrud af vand pulserer hurtigt gennem til islaget," siger Colgan.
Forskerne brugte satellitbilleder sammen med innovativ funktionsgenkendelsessoftware til at overvåge næsten 1.000 søer på en Connecticut-størrelse del af isarket over en 10-årig periode. De opdagede, at efterhånden som klimaet varmer, øges sådanne katastrofale sødreneringer i hyppighed. Katastrofiske sødreneringer var 3,5 gange mere tilbøjelige til at forekomme i de varmeste år end de koldeste.
Billedkredit: kaet44
Under en typisk katastrofal sødrenering kan omkring 10 ^ 7 m ^ 3 smeltevand - svarende til 4.000 olympiske svømmebassiner - tragte til islagets underside inden for en dag eller to. Når vandet når islagets mave, kan det muligvis forvandle isbundens overflade til et Slip 'n Slide og smøre islagets glid ned i havet. Dette ville fremskynde stigningen i havniveauet i forbindelse med klimaændringer.
Alternativt kan sødreneringerne dog udskille subglacial "kloak" for effektivt at lede vand til havet. ”Dette ville dræne islagets vand og gøre mindre vand tilgængeligt til ispladsglidning,” siger Colgan. Det ville bremse islagets vandring i havet og nedbringe stigningen i havoverfladen.
"Drenering af søer er et jokertegn, hvad angår om de forbedrer eller mindsker islagets lysbillede," siger Colgan. At finde ud af, hvilket scenario der er rigtigt, er et presserende spørgsmål for klimamodeller og for lokalsamfund, der forbereder sig på havoverfladen, tilføjede han.
Til undersøgelsen udviklede forskerne ny funktionsgenkendelsessoftware, der er i stand til at identificere supraglacial søer i satellitbilleder og bestemme deres størrelse, og hvornår de vises og forsvinder. ”Tidligere måtte meget af dette dobbeltkontrolleres manuelt,” siger Colgan. ”Nu fodrer vi billederne ind i koden, og programmet kan genkende, om en funktion er en sø eller ej, med stor selvtillid og ingen manuel indgriben.”
Automatisering af processen var vigtig, da undersøgelsen kiggede på mere end 9.000 billeder. Forskerne verificerede programmets nøjagtighed ved manuelt at se på ca. 30 procent af billederne over 30 procent af undersøgelsesområdet. De fandt, at algoritmen korrekt detekterede og sporet 99 procent af supraglacial søer.
Programmet kunne være nyttigt i fremtidige undersøgelser for at bestemme, hvordan sødrenering påvirker stigningen i havoverfladen, sagde Colgan.
CIRES coauthors på holdet inkluderer Konrad Steffen, Waleed Abdalati, Julienne Stroeve og Nicolas Bayou.
Undersøgelsen blev finansieret af Arctic Sciences-programmet fra US National Science Foundation.
Genudgivet med tilladelse fra CIRES.