Ny forskning från ett team som inkluderade en Johns Hopkins-ingenjör lovar att möjliggöra mer exakta isflödesprognoser, hjälpa forskare att bättre förutsäga hur smältande glaciärer kommer att bidra till stigande havsnivåer, som har kopplats till översvämningar vid kust och våtmarker och destruktiv erosion runt om i världen.

I ett nyligen utgåva av Journal of Geophysical Research :Jordyta, Harihar Rajaram och teamet erbjuder en ny metod för att uppskatta hur värme strömmar uppåt från jorden till bäddar av inlandsisar på Grönland och Antarktis, påverkar deras viskositet och rörelsehastigheter.

"Massisförlust från Grönland är den enskilt största bidragsgivaren till havsnivåhöjning idag, och Antarktis beräknas bidra avsevärt till havsnivåhöjningen under de kommande decennierna, "sa Rajaram, professor i miljöhälsa och teknik vid Johns Hopkins University. "Isens temperatur nära sängen avgör hur snabbt den kan flöda. Det är viktigt att ismodellerna innehåller exakta sängförhållanden så att vi gör korrekta utskjutningar fram till 2050 och 2100. Vår metod är ett stort steg i rätt riktning."

Rajaram arbetade med studien med experter från Danmarks och Grönlands geologiska undersökning, NASA, University of Maryland, University of California, och University of Alaska.

Lagets metod är banbrytande, Rajaram säger, eftersom det ger högupplösta uppskattningar av variationer i värmeflöde över en skala på hundratals meter, redogör för den komplexa sängtopografin och de geologiska särdragen - som dalar och åsar - under de massiva inlandsisen. Även om man länge har förstått att värmeflödet är större i dalar, och är mindre på åsar, detta var första gången en modell har tagit hänsyn till dessa faktorer.

Forskarna skapade en enkel statistisk modell för att uppskatta inverkan av glaciärbäddstopografi på geotermiskt värmeflöde och tillämpade den på digitala höjdmodeller av den subglaciala topografin under Grönlands och Antarktis isark. Resultatet? En mycket mer detaljerad geotermisk värmeflödeskarta än vad som har erbjudits tidigare.

"Vi upptäckte att värmeflödet i centrala östra Grönland och Antarktishalvön halveras längs åsar och fördubblas inom glaciärdalar, "Sa Rajaram.

William Colgan, en senior forskare vid Geologiska undersökningen i Danmark och Grönland, och huvudförfattare till studien, förklarar fenomenet.

"I grund och botten, om värmen som rymmer jordens inre letar efter det snabbaste sättet att stråla ut i atmosfären, en djupt snittad dal ger den snabbaste utgången, "Sade Colgan." Denna effekt kan lätt observeras från det faktum att geotermier - ytor med konstant temperatur - packas närmare tillsammans under dalar, indikerar en starkare temperaturgradient där, och därmed värmeflöde, i jämförelse med åsar. "

Forskarna hoppas att deras metod och resultat inte bara kommer att antas i dagens isflödesmodeller för att förbättra isflödesprognoser, men kommer också att användas för att uppskatta topografins inflytande på geotermiskt värmeflöde i områden som inte omfattas av is.