Laju pencairan yang semakin cepat membuat Lapisan Es Greenland menjadi bendungan terbesar di dunia

Para peneliti mengamati tingkat pencairan yang sangat tinggi di bagian bawah lapisan es Greenland, karena sejumlah besar air lelehan jatuh dari permukaan ke dasar. Saat air lelehan jatuh, energi diubah menjadi panas dalam proses seperti pembangkit listrik tenaga air dari bendungan besar.

Sebuah tim ilmuwan internasional yang dipimpin oleh University of Cambridge menemukan bahwa efek dari larut dalam air Penurunan dari permukaan lapisan es ke lapisan bawah – satu kilometer atau lebih – sejauh ini merupakan sumber panas terbesar di bawah lapisan es terbesar kedua di dunia, yang mengakibatkan Gelar tinggi kelarutan pada dasarnya.

Efek pelumasan air lelehan memiliki pengaruh kuat pada pergerakan gletser dan jumlah es yang dibuang ke laut, tetapi mengukur kondisi langsung di bawah 1 km es merupakan tantangan, terutama di Greenland di mana gletser termasuk yang paling cepat bergerak di dunia.

Kurangnya pengukuran langsung membuat sulit untuk memahami perilaku dinamis lapisan es Greenland dan untuk memprediksi perubahan di masa depan. Karena hilangnya es telah dikaitkan dengan pencairan dan pelepasan gas, lapisan es Greenland sekarang menjadi kontributor tunggal terbesar untuk kenaikan permukaan laut global.

Sekarang, dalam sebuah penelitian yang diterbitkan di Prosiding National Academy of SciencesTim yang dipimpin Cambridge menemukan bahwa energi gravitasi dari pembentukan air lelehan di permukaan berubah menjadi panas ketika dipindahkan ke dasar melalui retakan besar di es.

Setiap musim panas, ribuan danau dan aliran lelehan terbentuk di permukaan Lapisan Es Greenland saat suhu naik dan sinar matahari meningkat setiap hari. Banyak dari danau ini mengalir dengan cepat ke dasar lapisan es, jatuh melalui retakan besar dan retakan yang terbentuk di dalam es. Dengan pasokan air yang terus menerus dari sungai dan sungai, hubungan antara dek dan dasar sering tetap terbuka.

Sebagai bagian dari pendanaan UE transponder Profesor Paul Kristofferson dari Scott Polar Research Institute di Cambridge telah mempelajari danau air lelehan, bagaimana dan mengapa mereka mengering begitu cepat, dan dampaknya terhadap perilaku keseluruhan lapisan es saat suhu global terus meningkat.

Pekerjaan saat ini, yang mencakup para peneliti dari Universitas Aberystwyth, adalah puncak dari studi tujuh tahun yang berfokus pada Store Glacier, salah satu lubang es terbesar di Greenland.

“Saat mempelajari pencairan utama lapisan es dan gletser, kami melihat sumber panas seperti gesekan, energi panas bumi, dan panas laten yang dilepaskan saat air membeku dan kehilangan panas di es di atas,” kata Kristofferson. “Tapi yang belum benar-benar kita lihat adalah panas dari pelepasan air lelehan itu sendiri. Ada banyak energi gravitasi yang tersimpan di dalam air yang terbentuk di permukaan dan ketika jatuh, energi itu harus pergi ke suatu tempat.”

Untuk mengukur tingkat lelehan basal, para peneliti menggunakan radio-gema yang peka terhadap fase, sebuah teknik yang dikembangkan di British Antarctic Survey dan sebelumnya digunakan pada lapisan es mengambang di Antartika.

“Kami tidak yakin bahwa teknologi ini juga akan bekerja pada gletser Greenland yang mengalir cepat,” kata penulis pertama Dr Tun Gan Young, yang memasang sistem radar di Store Glacier sebagai bagian dari tesis PhD-nya. di Cambridge. “Dibandingkan dengan Antartika, es berubah bentuk dengan sangat cepat dan ada banyak air lelehan di musim panas, yang memperumit pekerjaan.”

Laju lelehan basal yang diamati dengan radar seringkali setinggi laju lelehan yang diukur di permukaan dengan stasiun cuaca: namun, permukaan menerima energi dari matahari sedangkan dasarnya tidak. Untuk menginterpretasikan hasilnya, para peneliti Cambridge berkolaborasi dengan para ilmuwan di University of California Santa Cruz dan Geological Survey of Denmark and Greenland.

Para peneliti memperkirakan bahwa hingga 82 juta meter kubik air lelehan dibawa ke dasar Store Glacier per hari selama musim panas 2014. Mereka memperkirakan energi yang dihasilkan oleh air yang jatuh selama periode daya leleh maksimum yang dihasilkan oleh Bendungan Tiga Ngarai China, pembangkit listrik tenaga air terbesar di dunia ilmuwan. Dengan area pencairan yang meluas hingga hampir satu juta kilometer persegi pada puncak musim panas, lapisan es Greenland menghasilkan lebih banyak tenaga air daripada sepuluh terbesar di dunia. energi hidroelektronika stasiun gabungan.

“Mengingat apa yang kami lihat di lintang yang lebih tinggi dalam hal perubahan iklim, bentuk tenaga air ini dapat dengan mudah berlipat ganda atau tiga kali lipat, dan kami masih belum memasukkan angka-angka itu bahkan ketika memperkirakan kontribusi lapisan es terhadap kenaikan permukaan laut,” katanya. . Christophersen.

Untuk memverifikasi tingkat lelehan basal tinggi yang direkam oleh sistem radar, tim menggabungkan pengukuran suhu independen dari sensor yang dipasang di sumur terdekat. Di dasarnya, mereka menemukan bahwa air memiliki suhu +0,88 derajat Celcius, yang secara tak terduga hangat untuk dasar lapisan es dengan titik leleh -0,40 derajat.

“Pengamatan sumur mengkonfirmasi bahwa air lelehan naik ketika menyentuh dasar,” kata Kristofferson. “Alasannya adalah bahwa sistem drainase primer jauh kurang efisien daripada rekahan dan saluran yang memindahkan air melalui es. Efisiensi drainase yang rendah menyebabkan pemanasan gesekan di dalam air itu sendiri. Ketika kami mengecualikan sumber panas ini dari perhitungan kami, perkiraan teoritis tingkat lelehnya dua kali lipat. Panas yang dihasilkan oleh air yang jatuh mencairkan es dari bawah ke atas, dan tingkat pencairan yang kami laporkan benar-benar belum pernah terjadi sebelumnya.”

Studi ini memberikan bukti konkret pertama tentang mekanisme hilangnya massa es, yang belum dimasukkan dalam proyeksi kenaikan permukaan laut global. Sementara tingkat pencairan yang tinggi khusus untuk panas yang dihasilkan di jalur drainase subglasial yang membawa air permukaan, volume air permukaan yang diproduksi di Greenland sangat besar dan terus bertambah, hampir semuanya mengalir ke dasar.