En ny NASA -studie förklarar varför glaciärerna Tracy och Heilprin, som flyter sida vid sida in i Inglefieldbukten i nordvästra Grönland, smälter med radikalt olika hastigheter.

Med hjälp av havsdata från NASA:s Oceans Melting Greenland (OMG) -kampanj, studien dokumenterar en pyl med varmt vatten som rinner upp i Tracys undervattensansikte, och en mycket kallare plym framför Heilprin. Forskare har antagit att sådana plumes finns för glaciärer runt Grönland, men det är första gången deras effekter mäts.

Fyndet belyser havets kritiska roll i isförlusten av is och deras betydelse för att förstå framtida havsnivåhöjning. Ett papper om forskningen publicerades 21 juni i tidskriften Oceanografi .

Tracy och Heilprin observerades först av upptäcktsresande 1892 och har mätts sporadiskt sedan dess. Även om de angränsande glaciärerna upplever samma väder och havsförhållanden, Heilprin har dragit sig tillbaka uppströms mindre än 4 kilometer på 125 år, medan Tracy har dragit sig tillbaka mer än 15 kilometer. Det betyder att Tracy tappar is nästan fyra gånger snabbare än sin granne.

Detta är den typ av pussel OMG utformades för att förklara. Den femåriga kampanjen kvantifierar isförlust från alla glaciärer som dränerar Grönlands isark med en luftburen undersökning av havs- och isförhållanden runt hela kusten, samla in data under 2020. OMG gör ytterligare båtbaserade mätningar i områden där havsbottens topografi och djup är otillräckligt kända.

För ungefär ett decennium sedan, NASA:s Operation IceBridge använde ispenetrerande radar för att dokumentera en stor skillnad mellan glaciärerna:Tracy sitter på berggrunden på ett djup av cirka 2, 000 fot (610 meter) under havsytan, medan Heilprin bara sträcker sig 1, 100 fot (350 meter) under vågorna.

Forskare skulle förvänta sig att denna skillnad påverkar smälthastigheterna, eftersom det översta havsskiktet runt Grönland är kallare än djupt vatten, som har rest norrut från mittbredderna i havsströmmar. Varmvattenskiktet börjar cirka 200 meter från ytan, och ju djupare vattnet är, desto varmare är det. Naturligtvis, en djupare glaciär skulle utsättas för mer av detta varma vatten än en grundare glaciär skulle.

När OMG:s huvudutredare Josh Willis från NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, letade efter mer data för att kvantifiera skillnaden mellan Tracy och Heilprin, "Jag kunde inte hitta några tidigare observationer av havstemperatur och salthalt i fjorden alls, "sa han. Det fanns inte heller någon karta över havsbotten i viken.

OMG skickade en forskarbåt till Inglefieldbukten sommaren 2016 för att fylla i datagapet. Båtens ljud av havstemperatur och salthalt visade en flod av smältvatten som rinner ut under Tracy. Eftersom sötvatten är mer flytande än det omgivande havsvattnet, så snart vattnet rinner ut under glaciären, den virvlar uppåt längs glaciärens isiga ansikte. Det turbulenta flödet drar in omgivande underjordiskt vatten, som är varmt för ett polärt hav vid cirka 33 grader Fahrenheit (0,5 grader Celsius). När det ökar volymen, plymen sprider sig som rök som stiger upp från en rökstack.

"Det mesta av smältningen sker när vattnet stiger upp i Tracy's ansikte, "Willis sa." Det tär på en stor bit av glaciären. "

Heilprin har också en plym, men dess grundare djup begränsar plymens skador på två sätt:plymen har ett kortare avstånd att stiga och samlar mindre havsvatten; och det grunda havsvattnet som det drar in har en temperatur på endast cirka 31 grader Fahrenheit (minus 0,5 grader Celsius). Som ett resultat, även om Heilprin är en större glaciär och mer vatten rinner underifrån än från Tracy, dess fjäder är mindre och kallare.

Studien gav ytterligare en överraskning genom att först kartlägga en ås, kallade en tröskel, bara cirka 250 meter under havsytan framför Tracy, och sedan bevisa att denna tröskel inte höll varmt vatten från havsdjupet borta från glaciären. "Faktiskt, ganska mycket varmt vatten kommer in från havet, blandas med de grundare skikten och kommer över tröskeln, Sa Willis. Tracy's destruktiva plym är ett bevis på det.