En forskare (Leigh Stearns, University of Kansas) justerar en time lapse-kamera som övervakar framsidan av Kangilliup Sermia (även känd som Rink Isbrae), en utloppsglaciär på Grönland. En ny studie som involverade University of Texas Institute for Geophysics fann att uttunning av kusten stoppades för glaciärer som flyter över brant terräng, men svepte långt in i landet för sådana som Rink Isbrae som kryper över plattare berggrund. Kredit:Tim Bartholomaus
Den ojämna terrängen i Grönlands berg skyddar några av öns utloppsglaciärer från varma kustvatten, enligt ett team av forskare som inkluderade forskare från University of Texas i Austin och NASA.
Utloppsglaciärer sticker ut från inlandsisen i havet, där stigande havsvärme kan påskynda förlusten av is, gör glaciärerna tunnare och höjer havsnivån. Forskarna fann att branta sluttningar i berggrunden under isen bildar stabiliserande områden som forskarna kallade "knickpoints" som hindrar kustens gallring från att nå längre in i landet.
Resultaten publicerades den 11 december i tidskriften Geofysiska forskningsbrev .
"Uttunning i glaciärer har sitt ursprung i kanten av isen, och tar sig in i landet, " sa huvudförfattaren Denis Felikson, en forskare från NASA. "När gallringen når en knickpoint som är tillräckligt brant, det har stannat."
Dock, i regioner där den platta berggrunden inte erbjuder något sådant skydd och knickpoints saknas, skenande gallring kan nå långt in i inlandsisen och äta bort tidigare opåverkad is och bidra till havsnivåhöjning.
Medförfattare Ginny Catania, en professor i glaciologi vid UT Jackson School of Geosciences, sa att de flesta glaciärer håller på att tunnas ut som forskare förväntar sig i ett värmande klimat, men inte i samma takt eller belopp. Variabiliteten gör det svårare att förutsäga hur snabbt havsnivån kommer att stiga när planeten blir varmare.
En animation som visar vägar genom vilka is går förlorad på Grönland. Analys av bäddtopografin visade att glaciärer i Grönlands nordvästra region kan dränera mer is från djupet i inlandet, medan de i mer bergiga regioner är skyddade från de värsta effekterna av kustvärme. Kredit:Denis Felikson
"Vissa glaciärer tunnas ut precis bredvid andra som tjocknar, ", sa hon. "Tills nu har vi inte vetat hur vi skulle förklara en sådan variation. Denis forskning har gett en ram för den förståelsen, och det är mycket troligt att all variation vi observerar i utloppsglaciärer är kopplad till variation i bäddtopografin mellan glaciärer."
Forskarna använder termen knickpoints för att beskriva branta sluttningar i berggrunden på grund av deras likheter med floder knickpoints - platser som ofta bildar vattenfall eller forsar. Som ett vattenfall, glaciärer väller över knickpoints, skapa en fysisk barriär som förhindrar förändringar som sker nedströms nära kusten från att nå längre uppströms.
Grönlands inlandsis täcker ett område som är dubbelt så stort som Texas. Barriäreffekten av knickpoints är viktig eftersom varmare havsströmmar är en av de främsta anledningarna till att Grönlands glaciärer förlorar massa snabbare än för 20 år sedan.
Studiens huvudförfattare Denis Felikson, nu en forskare vid USRA och NASA, på ett fältbesök på Root Glacier i Alaska när han var doktorand vid UT:s Jackson School. Kredit:Denis Felikson.
Studien ger forskare en bättre förståelse för hur förlusten av is kommer att spela ut när världen blir varmare och kan också fokusera vetenskapliga resurser på att lära sig mer om de glaciärer som mest sannolikt kommer att bidra till havsnivåhöjningen.
Felikson började forskningen samtidigt som han tog en doktorsexamen. vid Jackson School som arbetar med Catania och medförfattaren Tim Bartholomaus (nu vid University of Idaho) vid University of Texas Institute for Geophysics (UTIG). Genom att jämföra start-stopp-rörelsen av glacial krypning med överbelastad trafik, UTIG-gruppen hade visat att en glaciärs form styr spridningen av gallring under en 2017 Naturgeovetenskap papper.
Den aktuella artikeln bygger på den forskningen men utökar analysen från 16 till 141 (de flesta) av Grönlands utloppsglaciärer, och därvid, avslöjade pansareffekten av glaciala knickpoints.
Forskningen visar att glaciala knickpoints är förvånansvärt vanliga. Även om det kan vara goda nyheter, forskningen avslöjade också sårbarhet i nordvästra Grönland, en förbisedd del av inlandsisen.
"Glaciärerna i denna region kan vara viktiga under de kommande 100 åren eftersom den relativt platta berggrunden under dem betyder att de kan överföra uttunning mycket längre in i inlandsisen än några av de större glaciärerna i bergtopografi, sa Felikson.
Catania sa att detta betyder att havsnivån kommer att stiga oavsett.
"Du kommer fortfarande att dränera inlandsisen, du kommer bara att göra det genom ett annat område än vi trodde, " Hon sa.
Forskargruppen var överens om att undersökningar av berggrunden nära kusten är brådskande för att lära sig hur effektiva knickpoints är för att hålla tillbaka kustuppvärmningen, liksom undersökning av oskyddade glaciärer. Catania och Felikson har redan föreslagit ett system för tidig varning som kommer att använda maskininlärning för att se efter instabilitet i glaciärer som identifierats av knickpoint-analysen.
