Prognoserna om hur mycket inlandsisens avsmältning kommer att bidra till havsnivåhöjningen kan variera med flera meter baserat på hastigheten för isbergs kalvning vid kanterna av dessa inlandsisar. För att förse klimatforskare med modeller som gör mer exakta prognoser, en postdoktor vid Caltech har skapat en datorsimulering av en av nyckelprocesserna som styr glacial kalvning.

Glaciärer flyttar isplattor som sakta mal nerför. Där de slutar i havet, bitar går av, bildar isberg i en process som kallas kalvning. När temperaturen sjunker på vintern, dessa isberg kan frysa ihop och skapa en trafikstockning som hindrar ytterligare isberg från att bryta av från glaciären.

Under vintern, glaciären förlorar mycket mindre is till havet. Det slutliga våruppbrottet av det som är känt som mélange - den frusna isbergsstockningen - inträffar plötsligt, och är i fokus för forskning av Caltechs Alexander Robel.

"Jag utvecklade en datormodell som simulerar hur den varma årstidens första kalvning av isberg skapar en chockvåg som färdas genom den fastnade mélange, bryta upp det, säger Robel, en National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) postdoktor och en Stanback postdoktor vid Caltech. Hans nya modell var med i Naturkommunikation den 28 februari.

Melangen är ett fruset granulärt material, så Robel anpassade en datorsimulering med öppen källkod kallad Discrete-Element Bonded-Particle Sea Ice Model för att visa hur isberg fryser ihop på vintern och sedan överför chocken från det första isbergets kalvning på sommaren.

Den första kalvningen är möjlig genom att havsisen förtunnas i varmare vatten, vilket minskar melangens förmåga att verka som ett bolverk mot glaciären.

Robel skräddarsydde sina modellerade glaciärer för att likna fjordar på Grönland. Dessa fjordar är smala vattenkanaler som är benägna att fånga melange. Robel kunde visa att tröskeln vid vilken vårens isbrott sannolikt kommer att ske delvis är baserad på tjockleken på havsisen i melangen, men också på formen av kanalen inom vilken melangen är fångad.

Robel, som är forskare vid Caltechs avdelning för geologiska och planetära vetenskaper, hem till det seismologiska laboratoriet, säger att hans arbete delvis har inspirerats av seismologiska studier av hur sprickor fortplantar sig genom elastiska material - vilket drar ett samband mellan jordbävningar och kalvning av isberg.

Robels uppsats har titeln "Tunnande havsis försvagar stödkraften hos isbergsblandning och främjar kalvning."