En flod som isar på en liten namnlös flod som rinner ut i Galbraith Lake, Alaska, som ligger i Atigunflodens bassäng och var en viktig basläger för byggandet av Trans-Alaska Pipeline som förbinder Ishavet med Valdez, Alaska. Personerna på detta foto är forskare och studenter som är associerade med Toolik Field Station. Upphovsman:Jay Zarnetske.
Klimatförändringarna gör att tjocka isavlagringar som bildas längs arktiska floder smälter nästan en månad tidigare än för 15 år sedan, en ny studie finner.
Flodisningar bildas när arktiskt grundvatten når ytan och stelnar ovanpå frusna floder. De växer hela vintern tills floddalar är kvävda av is. Vissa flodisningar har vuxit till mer än 10 kvadratkilometer (4 kvadrat miles) i yta - ungefär tre gånger så stor som New Yorks Central Park - och kan vara mer än 10 meter (33 fot) tjocka.
Förr, flodisningar har smält ut runt mitten av juli, i genomsnitt. Men en ny studie som mäter omfattningen av flodisningar i USA och kanadensiska Arktis visar att de flesta flodisningar försvann 26 dagar tidigare, i genomsnitt, 2015 än de gjorde 2000, smälter runt mitten av juni. Dessutom, studien fann att de flesta isningar som inte smälter helt varje sommar var betydligt mindre 2015 än de var 2000. Se en video av flodisningar här.
"Detta är det första tydliga beviset på att denna viktiga komponent i arktiska flodsystem - som vi inte visste förändrades - håller på att förändras och den förändras snabbt, sa Tamlin Pavelsky, en hydrolog vid University of North Carolina Chapel Hill och huvudförfattare till den nya studien publicerad i Geofysiska forskningsbrev , en tidskrift från American Geophysical Union.
Forskare har studerat effekterna av klimatförändringar på andra typer av arktisk is som glaciärer och havsis, men hittills har ingen studie systematiskt tittat på om isbildningen i floderna förändras som svar på ett uppvärmning klimat, enligt författarna.
Jay Zarnetske utforskar flodglasyr i Alaska 2004. En ny studie av Zarnetske visar att flodglasyrer smälter ut, i genomsnitt, 26 dagar tidigare under året än år 2000. Kredit:Jay Zarnetske
Även om nedgången i flodisningar sannolikt är ett resultat av klimatförändringar, författarna är osäkra på om minskningen av isbildning i floder är ett direkt resultat av stigande temperaturer eller om klimatförändringar förändrar hur floder och grundvatten interagerar.
"Medan glaciärer berättar om klimatet i bergen och havsis berättar om interaktioner mellan havet och atmosfären, de processer som styr flodisningen kan ge stor insikt i hur grundvatten och ytvatten hänger ihop i Arktis och hur våra källvatten kommer att kopplas till havet i framtiden, sa Jay Zarnetske, en hydrolog vid Michigan State University i East Lansing, Michigan, och medförfattare till studien.
Nedgången i flodisningar är anmärkningsvärt snabb och om den fortsätter, det kan få enorma effekter på de arktiska flodernas ekosystem, sa Pavelsky.
Flodisningar finns över hela Arktis och skapar breda kanaler som är viktiga livsmiljöer för djur och fisk. Så mycket vatten är bundet i flodisningar att när de smälter på sommaren, vanligtvis i juli och augusti, de håller floder att flyta som annars skulle torka ut, tillhandahålla viktiga sötvattensmiljöer för fisk och andra djur, han sa.
Försvinner is
Idén att studera flodisningar kom till Pavelsky 2013 under en flygning till norra Alaska för en rekreationsresa med kanot. Piloten på det lilla planet, som hade flugit i området i mer än 30 år, sa att han märkte att flodisarna smälte tidigare under säsongen och att tidpunkten blev mer oförutsägbar. Flodisar packar ner gruset på flodbäddar och piloter använder dem som provisoriska landningsbanor.
"Min forskarantenn gick upp direkt, " Sade Pavelsky. "Jag sa 'Hej, Jag tror att jag vet hur jag ska se på det. "
När Pavelsky kom tillbaka från resan, han laddade ner data från spektroradiometern för moderat upplösning (MODIS) ombord på NASA Terra-satelliten, som tar dagliga bilder av jorden. Pavelsky och Zarnetske analyserade sedan dagliga MODIS -bilder av USA:s och kanadensiska Arktis från 2000 till 2015, undrade om de kunde se bevis på förändringar på isen som Pavelskys pilot hade beskrivit.
De kunde. Pavelsky och Zarnetske upptäckte 147 flodisningar med hjälp av MODIS-data och fann att av dessa, 84 blir antingen mindre eller försvinner tidigare under säsongen. Resten var oförändrad. Ingen av flodisarna som de analyserade växte eller kvarstod senare under säsongen.
Den minsta isarean de mätte minskade också avsevärt under studieperioden. År 2000, Pavelsky och Zarnetske mätte en minsta isarea på 80 kvadratkilometer (30 kvadrat miles) - ungefär hälften av Washingtons yta, D.C. 2010, det antalet hade minskat till bara 4 kvadratkilometer (2 kvadratkilometer) - mindre än San Diego Balboa Park. Senast 2015, isen hade återhämtat sig något, med en minsta yta på cirka 7 kvadratkilometer.
"Jag tycker att det är en väldigt viktig studie, som ett annat exempel på de typer av förändringar vi ser i det arktiska landskapet, sa Ken Tape, en ekolog vid University of Alaska Fairbanks som inte var kopplad till studien. "Det här är inte en förutsägelse om något som kommer att förändras, det visar något som har förändrats, troligen som svar på uppvärmningen."
