Smältande glaciärer och isar är bland de dominerande källorna till havsnivåhöjning, än så länge, vattnet under dem har förblivit dolt från luftburna ispenetrerande radar.

Med detektering av grundvatten under Hiawatha -glaciären i Grönland, forskare har öppnat möjligheten att vatten kan identifieras under andra glaciärer från luften i kontinental skala och bidra till att förbättra havsnivåhöjningar. Förekomsten av vatten under isplåtar är en kritisk komponent som för närvarande saknas i glaciala smältscenarier som kan ha stor inverkan på hur snabbt havet stiger - till exempel genom att låta stora isbitar kalva från glaciärer vs. förbli intakta och smälta långsamt. Resultaten, publicerad i Geofysiska forskningsbrev 20 maj kan drastiskt öka omfattningen och kvaliteten på information om grundvatten som strömmar genom jordens poler, som historiskt sett hade begränsats till markbaserade undersökningar över små avstånd.

"Om vi ​​skulle kunna kartlägga vatten under isen på andra glaciärer med hjälp av radar från luften, det är en spelväxlare, "sa seniorstudieförfattaren Dustin Schroeder, en biträdande professor i geofysik vid Stanford's School of Earth, Energi- och miljövetenskap (Stanford Earth).

Data samlades in 2016 som en del av NASA:s Operation IceBridge med hjälp av ett radarsystem med bred bandbredd, en nyare teknik som bara har börjat användas i undersökningar under de senaste åren. Att öka utbudet av radiofrekvenser som används för detektering gjorde att studieförfattarna kunde separera två radarekon - från botten av inlandsisen och vattennivån - som skulle ha suddats ut av andra system. Medan laget misstänkte att grundvatten fanns under glaciären, det var fortfarande förvånande att se deras aning bekräftad i analyserna.

"När du ser dessa avvikelser, oftast rinner de inte ut, "sa huvudstudieförfattaren Jonathan Bessette, en doktorand vid Massachusetts Institute of Technology som genomförde forskningen som en SUNY Buffalo -grundutbildning genom Stanford Summer Undergraduate Research in Geoscience and Engineering Program (SURGE).

Baserat på radarsignalen, studieteamet konstruerade två möjliga modeller för att beskriva Hiawatha Glaciers geologi:Fryst mark med upptining av is under det eller porös sten som möjliggör dränering, som när vatten rinner till botten av en vas fylld med marmor. Dessa hypoteser har olika konsekvenser för hur Hiawatha -glaciären kan reagera på ett värmande klimat.

Grundvattensystem kan spela en viktigare roll än vad forskare för närvarande modellerar i inlandsisar för havsnivåhöjningar, enligt Schroeder. Forskarna hoppas att deras resultat kommer att leda till ytterligare undersökningar av möjligheten för ytterligare grundvattendetektering med hjälp av luftburen radar, som potentiellt kan användas i stor skala för att samla in hundratals mil data per dag.

"Vad samhället vill ha av oss är förutsägelser om havsnivå - inte bara nu, men i framtiden med olika utsläppsscenarier för växthusgaser och olika uppvärmningsscenarier - och det är inte praktiskt att undersöka en hel kontinent med små markbesättningar, "Sa Schroeder." Grundvattnet är en viktig spelare, och vi måste undersöka i kontinental skala så att vi kan göra prognoser på kontinental skala. "