Artikkel

Kombinerte data - fikk ny viten om isbreers massetap til havet

isbre
Isbrekalving kan være et magisk syn. Men lett å forske på det, er det ikke. Foto: Colourbox

Kombinerte data - fikk ny viten om isbreers massetap til havet

Ved å kombinere seismiske data og satellittobservasjoner, kan forskerne beregne brekalvinger over lengre tid.
isbre, svalbard
Leiren ved Kronebreen på Svalbard er klargjort for feltarbeid i august 2016. Seismiske og akustiske instrumenter som måler bevegelsene i isbreen skal kalibreres. Foto: Christopher Nuth/UiO Bruk bildet.

I klimaforskning er mye oppmerksomhet rettet mot de enorme isfjellene i polområdene og i nord. Isbreer holder stor mengder ferskvann lagret som is, og én årsak til at de taper bremasse, er kalving av isfjell.

De siste årene har vi sett en økning i temperaturen i polarregionen, en endring som vil påvirke breene både i form av smelting og i tap av is gjennom kalving. Slik brekalving representerer et formidabelt bidrag til stigende havnivå over hele Jorden.

To forskere fra Institutt for geofag – Andreas Köhler, som er seismolog og har spesialisert seg på å måle seismiske signaler fra breer, og Christopher Nuth, som er ekspert på glasiologi og fjernmåling – har nå lykkes i å estimere tilfang av ferskvann til havet gjennom brekalving.

Det tverrfaglige teamet tar ut det beste fra to forskningsdisipliner.

Vrient å følge med på kalvinger

Det er mye vanskeligere å fremskaffe målinger av hvordan kalving forårsaker tap av bremasse enn for eksempel smelting av overflateis, og foreløpig er det ingen langsiktige, kontinuerlige og nøyaktige registreringer av dette istapet for noen bre i verden.

om Seismikk og remote sensing (fjernobservasjon):

Seismologi: Studier av fenomenet jordskjelv og andre naturlige eller kunstige kilder til vibrasjoner i fast jord (her isbreer).

Remote sensing av Jorden: Bruk av satellittdata for å observere fenomener på Jorden (her isbreer) med ett enkelt bilde eller over tid ved hjelp av serier av bilder fra en eller flere satellitter i bane rundt Jorden.

Grunnen er at det er vanskelig å observere kalvinger, som skjer i løpet av noen få sekunder, og å studere dem over en tilstrekkelig lang periode. Dette har begrenset muligheten til å overvåke prosesser som styrer breene.

Christopher Nuth forklarer hvordan de har klart å få data over tid fra brekalvingene:

– Når en en brekalving skjer, kan et lite skjelv forårsaket av at isfjellet treffer vannet, måles ved hjelp av seismometre. Disse seismiske målingene kan ikke fortelle oss direkte hvor mye is breen mister, men vi kan med disse registreringene studere satellittbilder i serier der vi ser endringene på selve brefronten.

Viser istapet i Kronebreen

Ved å kombinere seismikk og satellittbilder, er de for første gang i stand til å kvantifisere kalving og istap over en lengre periode. De har ti års ukentlige oversikter med seismiske data fra kalvinger, målt av seismometre plassert nær Kronebreen på Svalbard.

Seismiske data
Et eksempel på en seismisk registrering av en brekalving på flere seismometre, som vises som forskjellige grafer i bildet. Illustrasjon: Prosjektteamet

Köhler, som er seismolog i prosjektet, forklarer:

– Ved å kombinere satellittobservasjoner og seismiske data, kan vi utvikle metoder for å bestemme tap av bremasse direkte fra de passive seismiske dataene. Dette gir oss muligheten til å kvantifisere tap av bremasse kontinuerlig og tilbake i tid i en bre som overvåkes av et seismometer.

Kronebreen er et perfekt studieobjekt for undersøkelsene - en stor "tidevanns"-bre i Kongsfjorden på vestsiden av Spitsbergen. Den beveger seg nedover dalen med en gjennomsnittlig hastighet på to meter pr. dag og er den mest aktive kalvende breen i Kongsfjorden. Den er også en av de få kontinuerlig hurtigstrømmende isbreene på Svalbard.

Nuth, som har forsket på dette feltet i mange år, sier resultatene er lovende:

– Våre data fra brekalvinger åpner en skattkiste for bedre forståelse av de fine prosessene der brekalvinger påvirkes av både havet og ulike forhold i atmosfæren.

LES OGSÅ: Mener smeltevann smører Austfonna i bunnen: Svalbard-breen som smelter og sklir

Innsikt om ytre påvirkning

Med sine undersøkelser der de har kombinert to typer data, har forskerteamet fått ny innsikt i faktorer som bidrar til breens massetap. De har blant annet funnet at isfjell og breer gjennomgående kalver mest om høsten.

Satellittfoto av Brøggerhalvøya
Et satellittbilde gir et detaljert bilde av Brøgger-halvøya og Ny-Ålesund nordvest på Spitsbergen. Bildet er tatt av ASTER- (link is external) (link is external) (link is external) (link is external) (link is external) (link is external)instrumentet på Terra-satellitten/NASA, Kronebreen sees til høyre i bildet. Illustrasjon: Prosjektteamet

Mens tidligere studier antyder at kalvinger er drevet av en kombinasjon av betydelige subglasiale utslipp (fra sjøer under isbreen) og varmere vann fra selve fjorden, viser Köhler og Nuth at de har funnet indikasjoner på at krefter både fra atmosfæren og oseaniske strømninger er viktig for å forutsi breenes massetap.

Forskerne ser tydelig at et komplekst forhold mellom overflatesmeltevann, regn og sesongvariasjoner relatert til vanntemperaturer i fjorden påvirker mengden av bremasse tapt gjennom isbreens kalvinger.

Studien er nylig publisert i Geophysical Research Letters, hvor den er blitt fremhevet av redaktøren for tidsskriftet, som konkluderer:

"This work reinforces the notion that submarine melt must be explicitly included in models of calving—something that not is generally considered in most ice sheet/glacier flow models."

Om prosjektet

Dette arbeidet er gjort i forskningsprosjektet Glacier dynamic ice loss quantified through seismic eyes (CalvingSEIS) ved Institutt for geofag ved UiO. Prosjektet  er finansiert av Norges forskningsråds KLIMAFORSK-program (FRIKLIM), gjennom European Research Council Advanced Grant-prosjektet ICEMASS og prosjektet Glaciers_CCI, støttet av ESA.

Les mer:

Kontakt:

Christopher Nuth, postdoktor/prosjektleder, Institutt for geofag

Andreas Köhler, forsker ved Institutt for geofag

Vil du lese mer om kulde:

Foretrekker du et varmere tema:

 

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)

Les også

Hilde Barsett, Giang Thanh Thi Ho og Helle Wangensteen

– Svarthyll kan motvirke diabetes

– Resultatene er svært lovende og tyder på at denne gamle urtemedisinen virkelig har noe for seg, sier førsteamanuensis Giang Thanh Thi Ho ved Farmasøytisk institutt.