Ellesmere Island i kanadensiska Arktis, som Operation IceBridge flög över på sin väg för att undersöka flerårig is i centrala Ishavet. Kredit:NASA/Robbie Russell
Tidigare i år sjönk arktisk havsis till rekordlåg vintertid för tredje året i rad. Nu flyger NASA en uppsättning instrument norr om Grönland för att observera smältsäsongens inverkan på Arktis äldsta och tjockaste havsis.
Operation IceBridge, NASA:s luftburna undersökning av polaris, lanserade en kort kampanj den 17 juli från Thule Air Base, i nordvästra Grönland. Om vädret tillåter, IceBridge-forskarna förväntar sig att slutföra sex, 4 timmar långa flygningar med fokus på havsis som har överlevt minst en sommar. Denna äldre fleråriga is, en gång bålverket för den arktiska havsisen, har dramatiskt tunnats och minskat i omfattning tillsammans med det uppvärmande klimatet:i mitten av 1980-talet, flerårig is stod för 70 procent av den totala utbredningen av den arktiska havsisen på vintern; i slutet av 2012, denna andel hade sjunkit till mindre än 20 procent.
"Det mesta av centrala Ishavet brukade vara täckt av tjock flerårig is som inte smälte helt under sommaren och reflekterade tillbaka solsken, sa Nathan Kurtz, IceBridges projektforskare och havsisforskare vid NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. "Men vi har nu förlorat det mesta av denna gamla is och avslöjat det öppna havet nedanför, som absorberar det mesta av solens energi. Det är en anledning till att den arktiska uppvärmningen har ökat nästan dubbelt så mycket som det globala genomsnittet – när vi tappar det reflekterande täcket av Ishavet, vi förlorar en mekanism för att kyla planeten."
Havsisflygningarna kommer att undersöka smältdammar, de pölar av smältvatten på isytan som kan bidra till att havsisen drar sig tillbaka. Förra sommaren, IceBridge genomförde en kort kampanj från Barrow, Alaska, att studera ung havsis, som tenderar att vara tunnare och plattare än flerårig is och därmed har grundare smältdammar på sin yta.
"Isen vi flyger över i sommar är mycket mer deformerad, med en mycket grövre topografi, så smältdammarna som bildas på den är helt olika, "Sa Kurtz.
Ett stort cirkulärt havsisflak täckt med smältdammar och omgivet av mindre flak, sett från en Operation IceBridge-flygning den 17 juli, 2017. Kredit:NASA/Nathan Kurtz
IceBridge flyger också en uppsättning spår för att lokalisera områden med havsis som uppdraget redan flög över i mars och april, under sin vanliga vårkampanj, för att mäta hur isen har smält sedan dess.
"Havsisen kan lätt ha drivit hundratals mil mellan våren och nu, så vi spårar isen när den rör sig från satellitdata, "Sa Kurtz.
Sommarens forskningsflyg är ombord på ett HU-25C Guardian Falcon-flygplan från NASA:s Langley Research Center i Hampton, Virginia. Planet bär ett laserinstrument som mäter förändringar i ishöjden och ett högupplöst kamerasystem för att kartlägga landis, samt två experimentella instrument.
IceBridges huvudinstrument, Airborne Topographic Mapper laserhöjdmätare, uppgraderades nyligen för att sända 10, 000 pulser varje sekund, över tre gånger mer än de tidigare laserversionerna och med en kortare puls än tidigare generationer. Uppgraderingen kommer att tillåta uppdraget att mäta ishöjden mer exakt samt prova nya användningsområden på landis. Under denna kampanj, IceBridge-forskare vill experimentera om lasern kan mäta djupet av akvamarinsjöarna av smältvatten som bildas på ytan av Grönlands istäcke på sommaren. Stora smältvattensjöar är synliga från rymden, men djupuppskattningar från satellitbilder – och därmed volymen vatten de innehåller – har stora osäkerheter. Dessa djupuppskattningar är nyckeln till att beräkna hur mycket is som smälter på Grönlands inlandsis under sommaren.
"Forskare har mätt djupet av dessa sjöar direkt genom att samla in data från Zodiacs, sa Michael Studinger, huvudutredare för laserinstrumentteamet. "Det är väldigt farligt att göra det här, eftersom dessa sjöar kan rinna ut utan förvarning och du vill inte vara på en sjö och samla in data när det händer. Att samla in data från en luftburen plattform är säkrare och effektivare."
Forskare har använt laser för att kartlägga havets botten i kustområden, så Studinger är optimistisk att instrumentet kommer att kunna se botten av smältvattensjöarna och att IceBridge eventuellt kommer att utöka denna nya kapacitet i framtiden. Ett uppdrag som IceBridge flög den 19 juli över ett dussin överglaciala sjöar i nordvästra Grönland samlade en uppsättning mätningar som Studingers team kommer att analysera under de följande veckorna och månaderna.
