Bland snöiga, istäckta toppar i den nordligaste delen av västra Kanadas Columbia River Basin, ett forskarlag, ledd av University of British Columbia Ph.D. student Ben Pelto, insamlade mätningar av glaciärens tjocklek. Deras fynd, publicerad av Journal of Glaciology i september, tyder på att glaciärerna i bassängen i genomsnitt är 38 % tjockare än man tidigare trott.

Att kvantifiera istjockleken har länge varit en utmaning för glaciologer eftersom det ofta kräver markmätningar, till skillnad från istäckt område, vilket är ett enkelt mått att kvantifiera från flyg- eller satellitbilder. Att mäta isdjup är viktigt eftersom det är ett mått viktigt för att bedöma framtida glaciärflöde och glaciärens bidrag till strömflödet i regionen. Det totala antalet observationer av glaciärens tjocklek i Columbia River-bassängen var lågt, hämmar forskningsansträngningar som är beroende av sådana data. För att hjälpa till att fylla denna stora lucka, Peltos team mätte istjockleken på fem glaciärer, och kombinerade sedan sina data med tidigare undersökningar och använde en modell för att uppskatta regionens totala isvolym.

Daniel Farinotti, en glaciolog vid ETH Zürich, berättade för GlacierHub att istjockleksdata krävs för många viktiga studier som de som försöker modellera avgörande interaktioner mellan glaciärer och deras steniga basmaterial, eller för att bedöma glaciärpotentialen för att stödja vattenkraft, en viktig förnybar energi. En global glaciärtjockleksdatabas – GlaThiDa – sammanställer data för dessa typer av studier. Dock, hittills, observationerna som matas in i det är fortfarande glesa och tenderar att bara vara för ett fåtal lokala regioner.

Pelto sa att hans teams främsta motivation för att samla in ny data var att kunna modellera glaciärernas flöde. Tjockare glaciärer tenderar att flyta i snabbare takt och att transportera större volymer is. "Istjockleken på glaciären är avgörande för att förutse hastigheten och tidpunkten för glaciärens reträtt såväl som de efterföljande effekterna på lokala vattenkretslopp, " berättade Pelto för GlacierHub.

Studieplatsen, Columbia River Basin, täcker 670, 000 kvadratkilometer i British Columbia och sju delstater i USA. Peltos team samlade bara in mätningar i den övre kanadensiska delen av bassängen, som representerar 15 % av bassängens yta, men ger 30-40% av dess totala vattenavrinning genom glaciärmatade vattenkretslopp. Bassängen ger mer vattenkraft i USA än något annat flodsystem i Nordamerika, markerar det som ett område av strategisk samhällsvikt.

Forskarna gick på fältarbetsexpeditioner för att samla in istjockleksdata varje vår mellan 2015 och 2018, Pelto berättade för GlacierHub. De fick sina mätningar med hjälp av en isgenomträngande radaranordning. Det fungerar genom att sända radiovågor ner i isen. Radiovågorna studsar sedan från berggrunden och återgår till enheten. Tiden mellan att skicka och ta emot signalerna indikerar hur tjock isen är.

bära skidor, forskarna bogserade radarutrustningen över isen på två slädar. Den bakre släden höll sändaren och den främre släden mottagaren och datorn. En gruppmedlem höll ett koppel fäst vid varje släde för att säkerställa att enheterna färdades över glaciären i en rak linje. "Vi måste resa rakt upp och rakt ner för glaciärsluttningarna för att samla in korrekta data, vilket är utmanande, " berättade Pelto för GlacierHub. Den långsamma, Det här arbetets svåra karaktär hjälper till att förklara varför glaciärtjockleken har varit svår att kvantifiera.

Tidigare studier har utplacerat isgenomträngande radar från flygplan och helikoptrar, som övervinner utmaningarna med markarbete, men sådan utrustning är sällsynt och kostsam, och ofta är den rumsliga upplösningen av luftburna undersökningar så grov att den inte är användbar i bergsglaciärer. Den mest exakta metoden för att uppskatta istjockleken är att borra genom glaciärisen till berggrunden, men det här går långsamt igen, besvärlig, och dyrt.

Peltos team fann att den genomsnittliga istjockleken på glaciärerna var 92,5 meter (303 fot). Detta fynd tyder på att tidigare resultat underskattade tjockleken med 28-49 %, men Pelto förklarade att två små glaciärer bidrog till de högre värdena i detta intervall. Om man tittar på resultaten från de fem större glaciärerna, genomsnittet var en underskattning på 23 %. De förbättrade isvolymuppskattningarna, beräknat från tjockleksobservationerna, är 17-29 % större än man tidigare trott. Detta fynd tyder på att tidigare forskning missade upp till en tredjedel av isen i den kanadensiska delen av Columbia Basin, den mest glacierade delen.

När glaciala miljöer blir varmare och glaciärer krymper, smältan och avrinningen från dessa regioner minskar vanligtvis. En större isvolym skulle tyda på en försening av denna trend, eftersom det antyder att det finns en större reservoar som avrinningen härrör från. Dock, Pelto sa till GlacierHub att även om data kan antyda en något långsammare nedgång i avrinning, det skjuter upp denna förändring endast med några år. "Mer viktigt, mina resultat tyder på vikten av att förbättra regionala uppskattningar och arbetet erbjuder en ram för att göra det, " han lade till.

Den här nya studien ger ett framsteg i förståelsen av glaciologi och ger större tilltro till mätning av isvolym. Typen av data som erhålls i studien är viktig för en mängd ytterligare forskningsinsatser som försöker förstå de processer som sker under glaciärer eller hur glaciärer bidrar till strömflöde och sötvattenförsörjning. Denna kunskap är avgörande med tanke på vårt föränderliga klimat:att förstå hur glaciärer kan reagera på framtida uppvärmning är avgörande för beslutsfattare och samhällen när de lägger planer för att förbereda sig för nedströms påverkan som smältande bergsglaciärer kommer att ha på många liv.

Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.