Sprickor i Grönlands inlandsis låter ett av dess akviferer rinna ut i havet, nya NASA-forskning finner. akvifärerna, upptäckte först nyligen, är ovanliga genom att de fångar in stora mängder flytande vatten i inlandsisen. Tills nu, forskarna visste inte vad som hände med vattnet som lagrats i denna reservoar – upptäckten kommer att hjälpa till att finjustera datormodeller av Grönlands bidrag till havsnivåhöjningen.

"Detta papper belyser ödet för akvifärens vatten, sa Kristin Poinar, huvudförfattare till studien och en postdoktor vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Innan, vi visste inte om vattnet frös inuti inlandsisen eller återkom på isytan. I något av dessa scenarier, smältvattnet skulle inte bidra till att havsnivån stiger. "

Nu, med hjälp av en ny datormodell som testar om vissa smältvattenfyllda sprickor kan spricka till inlandsisens bas, Poinar och hennes kollegor har visat att smältvattnet når havet.

Grönland bidrar med vatten till havet främst genom ytsmältning och isflöde. Studier har visat att ytsmältan har ökat under de senaste decennierna. På västra Grönland, så mycket yta smälter bildas att det skapar ett nätverk av floder och sjöar, som dränerar genom isen till den underliggande berggrunden, varifrån vattnet rinner till havet.

Men sydöstra Grönland är väldigt annorlunda - sjöar och floder bildas inte, även om isen smälter. Istället, stora reservoarer av vatten fastnar i firnlagret (ett band av sammanpressad snö). Under 2011, forskare upptäckte dessa vattendrag cirka 12 meter under isytan. Forskare har beräknat att dessa fyrkvattendrag täcker cirka 8, 455 kvadrat miles (21, 900 kvadratkilometer) Grönland och rymma en vattenmängd i Lake Tahoe. Akvifären förblir flytande året runt eftersom regionens kraftiga snöfall skapar en tjock filt som isolerar akvifären från de iskalla lufttemperaturerna ovanför.

"Dessa firn akviferer är analogerna till ytvattnet som vi kan se i västra Grönland, " sa Poinar. "Sydöstra Grönland är ständigt täckt av snö och har knappt någon bar is, så på sommaren samlas inte vattnet som det gör på bar is på västra Grönland, bildar sjöar och floder; istället, det tränger neråt och försvinner till platser där vi inte kan se det. "

Poinar studerade ett segment av akvifären som ligger i Helheimglaciärområdet på sydöstra Grönland, där markpenetrerande radarmätningar insamlade av Operation IceBridge, NASA:s flygundersökning av förändringar i polarisen, visade att en 2 mil lång sektion av akvifern hade tappat en stor mängd vatten mellan våren 2012 och våren 2013.

Direkt nedströms denna del av akvifer, forskarna identifierade ett fält av sprickor (sprickor i isen); på grund av gravitation, dem trodde, akvifervattnet bör rinna in i dessa öppningar. För att ta reda på om vattnet fryser in i sprickorna eller sprungit hela vägen till berggrunden, Poinar byggde en datormodell av hur vatten från firnakviferen breddas, fördjupas, och återfryser i sprickorna. Modellen visade att vattnet får sprickorna att spricka snabbare än vad vattnet kan frysa igen, vilket gör att smältvattnet kan nå berggrunden på några veckor till månader.

"Det finns en gräns för hur mycket vatten sprickorna kan hålla; när de når den gränsen, de spricker till botten av inlandsisen och levererar det vattnet till sängen, varifrån den kan resa relativt snabbt till havet, ", sa Poinar. "Vi fann att volymen smältvatten som dräneras genom detta speciella akvifer-sprickfältsystem är jämförbar med vad som kommer ut ur en västlig Grönlands överglacial sjö eller ett flodsystem."

Poinar sa att även om hennes studie är inriktad på en specifik del av akvifer, det finns andra områden i sydöstra Grönland som sannolikt kommer att vara värd för liknande kombinationer av firn akviferer och närliggande sprickfält. Hon sa att hennes framtida arbete kommer att fokusera på hur detta nyupptäckta dräneringssystem integreras över hela Grönlands inlandsis, och även för att mäta hur vattnet som dräneras från akvifern smörjer berggrunden och påverkar isarkets flöde.

"Kristins upptäckt är en nyckelkomponent för att förstå vikten av firn akvifersystemet, sa Rick Forster, en glaciolog vid University of Utah som var en del av fältteamet som upptäckte akvifären 2011. "Hennes modell visar att vattnet kommer till sängen, och det lägger till en helt annan nivå av betydelse för hur den lagringen av vatten kan påverka förändringar i havsnivåhöjningen i framtiden."