På senare år har glaciärer nära nord- och sydpolen, såväl som i bergsområden, har krympt på grund av effekten av global uppvärmning, bli en betydande bidragsgivare till den senaste havsnivåhöjningen. Kalvande glaciärer, som släpper ut isberg i ett hav eller en sjö, har dragit sig tillbaka snabbare än de på land på grund av sektioner som kollapsar vid glaciärfronten och på grund av undervattenssmältning.

Det är, dock, svårt att direkt mäta volymen av kalvningsis och undervattenssmältning eftersom det kan vara farligt att genomföra undersökningar på plats vid glaciärfronten. Konventionella metoder som mäter sin volym baserat på satellitbildsanalys ger också endast låga tids- och rumsupplösningar och tillåter inte kontinuerlig övervakning.

När isberg bryter av i vatten, de så kallade impulsvågorna eller helt enkelt, tsunamivågor, röra sig över havet eller sjön. I den här studien, teamet inklusive Evgeny Podolskiy och Shin Sugiyama från Hokkaido University och Masahiro Minowa från Austral University of Chile mätte volymen av isberg som bröt av från Bowdoin Glacier, en kalvningsglaciär som slutar vid toppen av Bowdoinfjorden. En undervattenstrycksensor som kan göra 20 mätningar per sekund placerades framför glaciären för att registrera kalvgenererade tsunamivågor som mätte 10 centimeter till 1 meter höga. Forskarna jämförde sedan data med högupplösta bilder av glaciärfronten tagna av obemannade flygfarkoster (UAV) samt bilder av en time-lapse-kamera för att hitta sambandet mellan kalvningshändelser och tsunamivågegenskaper.

Teamet fann en positiv korrelation mellan volymen av kalvningsis och vågamplitud, och bekräftade att avståndet till kalvningshändelser kan mätas med en enda trycksensor från en frekvensspridning av vattenvågor. Baserat på deras mått, de uppskattade den tidsmässiga och rumsliga fördelningen av isberg som bröts av under studieperioden från Bowdoin-glaciären. Den uppskattade volymen av kalvningsis jämfördes också med hastigheten som glaciären strömmade, tidvattnet, och fluktuationer i lufttemperaturen.

Teamet fann att kalvningsvolymen var högre på platser där smältvatten stiger från botten av glaciären till havsytan. Kalvningsvolymen, eller betygsätt, var större under perioder med snabbt isflöde, hög lufttemperatur, och vid fall/lågvatten. En satellitbildsanalys visade att kalvningshändelser bara orsakade 20 procent av massförlusten vid glaciärfronten, vilket tyder på att 80 procent av ismassaförlusten orsakades av ubåtssmältning.

"Vår studie, som använde tsunamisignaler för att mäta kalvningsflödet, kommer att hjälpa oss att förstå samspelet mellan glaciärer och hav, en nyckelfaktor för att förutsäga framtida utveckling av glaciärer, " säger Evgeny Podolskiy.