UO-forskare har hittat ett sätt att redogöra för hur varierande sediment under världens glaciärer styr hur snabbt glaciärer glider.

Deras nya teori, infördes i ett papper om sängstyrka i journalen Naturkommunikation , lägger in en stor dos fysik i en länge använd metodik och redogör för vad teamet kallar det smutsiga, mörka undersidor av glaciärer.

Sådan information, som har varit svår att bedöma, är avgörande för att skapa korrekta prognoser av havsnivåförändringar mitt i stigande globala temperaturer, sa Alan Rempel, en professor vid institutionen för geovetenskap och tidningens seniorförfattare.

Forskningen, ledd av postdoktor Colin Meyer, får på hur mängden sediment som fryses till en glaciärs bas varierar med underliggande vattentryck, smälthastighet och partikelstorlek. Allt som påverkar förändringar i friktion, eller motstånd mot glidning.

"Detta är ett långvarigt problem, " sa Meyer. "Om vi ​​vill förutsäga vad glaciärer kommer att göra i framtiden, vi måste prata om platsen som vi inte kan se:gränssnittet mellan isen och bädden."

För att illustrera deras teori, UO-forskarna noterade att oavsett storleken eller vikten av en glaciär, glidning tar emot isflöde som drivs av gravitationen och justerar ytlutningar så att friktionen vid bädden aldrig överstiger mer än cirka 1 bars spänning. En bar är en metrisk enhet för tryck.

Formuleringar som introducerades i början av 1950-talet av den schweiziska forskaren Paul Mercanton och John Nye tillskrev spänningsgränsen på 1 bar till den plastliknande naturen hos isdeformation.

"Nyes arbete bar förbehållet att formeln bara fungerar för glidfria områden, " sa Rempel. "Det är inte hela historien. Det gäller bara om glaciären sitter fast."

UO-forskarna, dock, noterade att 50 procent av alla glaciärer glider.

Med hjälp av deras nya teori, som kombinerade matematisk analys med satellitdata och geologiska bevis från regioner som tidigare täckts av inlandsisar, UO-laget matchade gränsen på 1 bar. Det resultatet gav förtroende för att frysning av sediment styr friktionen i is-sedimentgränssnittet och kommer att vara inflytelserik när det gäller att utveckla mer exakta isflödesmodeller.

"Den forskning vi bedriver syftar till att förbättra vår förståelse för kontrollerna av glidhastigheten så att vi bättre kan förutsäga hastigheten som glaciäris levereras från jordens stora inlandsisar på Grönland och Antarktis till haven, där det bidrar till höjning av havsnivån, " sa Rempel.

Den tredje medlemmen i teamet som är involverad i det National Science Foundation-finansierade projektet, var Anthony S. Downey, sedan en grundutbildningsstudent. Han tog examen 2017 och kommer att börja söka en magisterexamen i geologi i höst vid California State University, Northridge.

Downey presenterade lagets forskning i en presentation för Eugene mellanstadieelever i april 2017. Han använde majssirap för att visa hur trögflytande flyter, inklusive glaciärer, reagera på förändringar i förhållandena i sina sängar. Han skapade också kartor som visar glidande och icke-glidande glaciärer i Nordamerikas Laurentide istäcke för användning med studien, som publicerades i juli.