Den mörka zonen på Grönlands inlandsis är ett stort sammanhängande område på inlands västra flank; den är cirka 400 kilometer bred och sträcker sig cirka 100 kilometer upp från isens marginal.

Vissa tidigare teorier har tillskrivit denna mörkning till vatten ovanpå inlandsisen - ofta sett som slående safirblå dammar, floder och sjöar. Men en ny studie i Naturkommunikation ger en ny hypotes baserad på föroreningarnas karaktär på själva isytan.

"Det vi visar är att Dark Zone är täckt av ett fint fördelat lager av damm, och svart kol, som ger näring för mörkfärgade alger. Det här är huvudorsaken till mörkret. "Säger professor Alun Hubbard, medförfattare till studien och professor vid CAGE — Center for Arctic Gas Hydrate, Miljö och klimat vid UiT Norges arktiska universitet.

Ett smutsbälte i smältzonen

The Dark Zone är ett bokstavligen smutsigt bälte i smältområdet - ablationszonen - på inlandsisen. Ju mörkare denna ablationszon är, ju mer av solens energi den absorberar, och desto snabbare smälter isen.

Albedo är ett mått på reflektionen av inlandsisen. Det är den viktigaste faktorn som styr hur mycket inkommande solstrålning som används för att smälta isen och är den viktigaste positiva återkopplingen vid arktiska klimatförändringar. Ljusa vita ytor, som snö eller ren is, reflektera solens energi, men mörka ytor absorberar det.

"Det faktum att en stor del av den västra flanken på Grönlands inlandsis har blivit mörk betyder att smältan är upp till fem gånger så mycket som om det vore en strålande snöyta", säger Hubbard.

Alger - en stor aktör

Isalgerna verkar vara en av de viktigaste aktörerna i detta schema - även den lilla ökningen av atmosfärstemperaturen och produktionen av flytande vatten verkar främja algernas kolonisering över isytan.

"Algerna behöver näringsämnen och mat, i huvudsak damm, organiskt kol, och vatten. I sommar, dessa är rikliga och algblomningen tar fart. Eftersom alger är mörka i färg - förstärker de den mörka zonen. Därigenom får du en positiv återkopplingseffekt där inlandsisen absorberar ännu mer solstrålning och producerar ännu mer smälta. "

Innovativ drönareundersökning

Den mörka zonen på Grönlands inlandsis är stor och har tidigare observerats av satelliter som MODIS. Men för denna studie använde forskarna relativt blygsamma drönare - eller obemannade flygbilar (UAV) - för att undersöka det mörknade isbältet i en aldrig tidigare skådad detalj.

Medan satellitdata är bra för den stora bilden av vad som händer över hela Grönlands inlandsis, de fungerar bara med riktigt grova pixelupplösningar.

"Om vi ​​jämför det med kamerapixlar, även de bästa satelliterna för inlandsbildningen har en upplösning på tiotals meter. De kan inte se detaljerna om vad som händer på marken. Våra fastvingade UAV:​​er kan ta hundratals bilder med pixelupplösningar på centimeterskalan med en räckvidd på hundratals kilometer. "Säger Hubbard.

Forskare kunde se i detalj vad den mörka zonen består av. I själva verket, denna UAV -undersökning över isbanans ablationszon överbryggar perfekt klyftan mellan människor på marken som studerar vad som finns under deras fötter i bara en del av inlandsisen, och satellitdata som visar vad som händer över hela isen.

"UAV -undersökningen, med sin fantastiska detalj, tillåter oss att identifiera och karakterisera alla de olika yttyperna och föroreningarna över hela den mörka zonen, inte bara en liten lokal liten del av det. "