Glaciärer som dränerar inlandsisar som Antarktis eller Grönland rinner ofta ut i havet, slutar i nästan vertikala klippor. När glaciären rinner ut i havet, bitar av isen bryter av vid kalvning. Även om mycket kalvning sker när havet smälter framsidan av isen, och isklippan ovan faller ner, en ny studie presenterar en annan metod för kalvning:slumpning. Och denna process kan bryta av mycket större isbitar i en snabbare takt.

Forskningen på isklipporna stimulerades av en helikoptertur över glaciärerna Jakobshavn och Helheim på Grönlands östra kust. Helheim slutar abrupt i havet, i nästan vertikala isklippor som når 30 våningar höga (100 meter). På flyget, forskare såg stora sprickor (kallade sprickor) på toppen av isen som marscherade mot slutet av glaciären.

"Geologer har tillbringat årtionden – århundraden – med att oroa sig för svackor, säger Richard Alley, medförfattare till den nya artikeln i geologi. En svacka uppstår när en massa av sten eller sediment förlorar en del av sin styrka, bryter sig loss från sitt grannland, och glider nerför en sluttning. Vanligtvis, svackor markeras av en brant brant där materialet bröts loss, följt av ett materialblock som flyttas nedåt.

Alley säger att forskarteamet noterade att egenskaperna på Helheimglaciären är typiska för vad du kan se i ett landlandskap som är utsatt för nedgång och de undrade om isen kunde drabbas av samma öde. "Du har en spricka som fungerar som en huvudbrunn och sedan har du maximerat spänningarna [inom isen] nere vid vattennivån, " han säger.

För att testa om sjunkande fall inträffar på isklippor, teamet övervakade Helheimglaciären under en kalvningshändelse, använder markbaserad radarinterferometer med verklig bländare. De mätte hastigheten, placera, och rörelse av kalvningsisen. Forskarna observerade en acceleration av isflöde strax före en första nedgång, följt av en roterande, kalvning av glaciären i full istjocklek – inklusive hela den återstående isklippan, når både över och under vattenlinjen.

Att ta bort vikten av den övre isen genom att sjunka uppmuntrar den underliggande isen att dyka uppåt. "Eftersom den fortfarande sitter fast på baksidan, det kommer att rotera lite, " säger Alley. Rotationen gör att en spricka bildas på botten av glaciären när isen böjer sig. sprickan kan försvaga isen, skapa en stor kalvningshändelse – allt utlöst av den första svackan på toppen av isklippan.

Efter att ha observerat den svacka-utlösta kalvningshändelsen, teamet modellerade när fallande händelser var mest sannolikt att inträffa på en isklippa. Modelleringen tittade på draghållfasthet, klippa, och kompressionsfel för isklippor, och inkluderade egenskaper hos isen. Forskarna fann att klippor som når mer än 100 meter is över vattnet sannolikt skulle ha rasat.

Alley säger att regelbundna kalvningshändelser sker relativt långsamt, som när isfronten smälter med tiden, undergräva isen och försvaga klippan. "Men det kommer inte att gå riktigt, verkligen, riktigt snabbt eftersom du måste vänta på att smältningen ska underskrida den, " han säger.

Med sjunkande, kalvningen sker utan att vänta på smältan. "Vi går nedgång... basal spricka... boom, " han säger, noterar att när kalvningen sker kommer den att ta de 100 metrarna is ovanför vattnet - och de 900 meterna under vattnet - mycket snabbt.

Och 1000 meter iskalvning på en gång är inte gränsen. Alley säger att på vissa platser i Antarktis, isbädden kan vara 1500 till 2000 meter under havsytan, skapa en mycket högre klippa ovanför vattnet. Han säger att oron är att högre klippor är ännu mer mottagliga för att rasa. "Det läskiga är att om delar av västra Antarktis börjar göra det som Helheim gör så indikerar modeller under de kommande hundra åren att vi får snabb havsnivåhöjning i takter som överträffar de förutspådda, säger Alley.

Att förstå nedgångsprocessen har varit ett samarbete, Alley säger, och fler utredningar planeras inom en snar framtid. "Vi vill förstå vad som är reglerna för [is] brott av denna process och andra, säger Alley, och tillägger att de hoppas kunna samla in mer observationsdata samt förfina sina modeller för att bättre förstå nedgångsprocessen. "Det finns fortfarande arbete att göra."