Glaciärer och lavaströmmar, östra Grönland. De skiktade stenarna i de höga topparna bildades när Island hot spot bröt igenom efter att ha passerat under Grönland. Huvudinlandsisen syns på avstånd. Kredit:Richard Alley, Penn State
Grönlands isark smälte lite lättare tidigare än det gör idag på grund av geologiska förändringar, och det mesta av Grönlands is kan räddas från att smälta om uppvärmningen kontrolleras, säger ett team av Penn State-forskare.
"Det finns geologiska data som tyder på att inlandsisen var mer känslig för uppvärmning och temperaturvariationer under de senaste miljoner åren, och inte så mycket på senare tid, sa David Pollard, forskningsprofessor vid Earth and Environmental Systems Institute i Penn State.
För mycket uppvärmning kommer att göra att Grönland förlorar det mesta eller hela sin is under de kommande århundradena, men den mesta forskningen tyder på att tröskeln för värme för fullständig isförlust inte har nåtts ännu.
Paleoklimatiska uppgifter tyder på att större delen av Grönland var isfritt under de senaste 1,1 miljoner åren även om temperaturen då inte var mycket varmare än idag. För att förklara detta, forskarna pekar på att det fanns mer värme under inlandsisen tidigare än idag.
Data visar att när Island Hotspot – värmekällan som matar vulkaner på Island – passerade under norra centrala Grönland för 80 till 35 miljoner år sedan, den lämnade smält sten djupt under jorden men bröt inte igenom den övre manteln och skorpan för att bilda vulkaner som den hade gjort i väster och öster. Jordens klimat var då för varmt för att Grönland skulle ha ett inlandsis, men när den väl svalnade bildades inlandsisen, växer och krymper i takt med istiderna.
"Tanken är att lastning och lossning, böjning och oflexibilitet från istider knackade in i lätt smält sten som lämnades djupt under Grönland av den isländska heta platsen och förde upp smältningen, sa Richard Alley, Evan Pugh University professor i geovetenskap vid Penn State.
Förändringar på inlandsisen gjorde att den smälta stenen kunde röra sig närmare jordens yta, även till isens botten. Den varmare bädden smälte mer is underifrån, smörj in inlandsisen så den var tunnare och lättare att smälta uppifrån.
Den smälta stenen vill komma upp, enligt Alley. När inlandsisen växer och krymper, det skakar i huvudsak smältan, rita upp det i pulser.
"De första skakningarna gör oftast mest rörelse, sa Alley.
Effekten skulle ha varit störst när den första stora inlandsisen växte och sedan krympte, han lade till. Senare förändringar av inlandsisen påverkar också geotermiska flöden, men inte så mycket som de hade tidigare.
"Hypotesen förändrar inte verkligheten att om vi gör det hett, Grönlands is smälter, och ingen kommer att gilla det, " Sade Alley. "Det säger oss inte ens riktigt om geologin just i detta ögonblick gör det svårare eller lättare för isen att smälta. Isens förmåga att smälta har blivit lättare förr och blir liksom ojämnt svårare, och vi vet inte var på gupparna vi är."
Pollard testade lagets hypotes med hjälp av en numerisk, tredimensionell inlandsismodell. Forskarna rapporterar sina resultat i Journal of Geophysical Research i januari.
"Inlandsisen på Grönland kommer med stor sannolikhet att smälta mycket och dra sig tillbaka, och bidra till havsnivån under de närmaste århundradena, "Sade Pollard." Den här studien är en del av pusslet att ta reda på hur mycket det kommer att smälta och dra sig tillbaka. Vi använder tidigare geologiska data för att validera de modeller som används för framtiden. "
Om Grönlands inlandsis skulle smälta helt idag, den globala havsnivån skulle stiga nästan 23 fot och översvämma kustområden. Delar av städer som New York skulle ligga under vattnet. Teamet säger att framtida studier bör integrera geologiska och geofysiska data såväl som glaciologiska, atmosfärisk, oceanisk och paleoklimatisk information för att bättre projicera hur mycket och hur snabbt inlandsisen kommer att smälta och dess effekt på havsnivåhöjning.
"Om du hade en bättre uppfattning om hur mycket och hur snabbt havsnivån stiger från uppvärmningen, du kan fatta klokare beslut, "Alley sa." Denna forskning är en del av ansträngningen att ge beslutsfattare och planerare bakgrundsinformation som gör att de kan fatta bra beslut. "