Onderzoek van de Oregon State University heeft een mogelijke reden ontdekt voor de snelle terugtrekking van gletsjers aan het einde van de oceaan: het instorten van kleine onder druk staande belletjes in het onderwaterijs. Uit recent onderzoek gepubliceerd in het tijdschrift Nature Geoscience blijkt dat gletsjerijs gevuld is met bellen onder druk en aanzienlijk sneller smelt dan zee-ijs zonder bellen, en sneller dan kunstijs dat gewoonlijk wordt gebruikt om de smeltsnelheid van zee-ijsgrensvlakken in getijdengletsjers te bestuderen.
Uit nieuw onderzoek blijkt dat de ineenstorting van kleine onder druk staande belletjes in onderwatergletsjerijs kan verklaren waarom getijdengletsjers zich in een alarmerend tempo terugtrekken. Uit de studie bleek dat dergelijke met bellen gevulde gletsjers meer dan tweemaal zo snel smolten als gletsjers zonder bellen, wat erop wijst dat klimaatmodellen moeten worden aangepast die momenteel geen rekening houden met deze bellen.
De getijdengletsjers trekken zich snel terug, wat ijsverlies veroorzaakt op Groenland, het Antarctisch Schiereiland en andere gletsjergebieden over de hele wereld, zeggen de auteurs.
"We weten al heel lang dat gletsjerijs vol luchtbellen zit", zegt Meagan Wengrove, assistent-professor kusttechniek aan het OSU College of Engineering en leider van het onderzoek. "Pas toen we de fysica van dit proces begonnen te bespreken, realiseerden we ons dat deze bubbels misschien meer doen dan alleen maar geluid maken onder water als het ijs smelt."
Gletsjerijs is het resultaat van sneeuwverdichting. Terwijl het ijs van de bovenste niveaus van de gletsjer naar de diepten van de gletsjer reist, raken luchtbellen tussen de sneeuwvlokken gevangen in de poriën tussen de ijskristallen. Er zijn ongeveer 200 luchtbellen per kubieke centimeter, wat betekent dat ongeveer 10 procent van het gletsjerijs lucht is.
"Deze bubbels zijn dezelfde die de oude lucht behouden die in ijskernen is bestudeerd", zegt co-auteur Erin Pettit, een glacioloog en professor aan de OSU School of Earth, Ocean and Atmospheric Sciences. "De druk van deze kleine belletjes is erg hoog en bereikt soms 20 atmosfeer, wat 20 keer de normale atmosferische druk op zeeniveau is."
Ze voegde eraan toe dat wanneer het bellenijs het grensvlak met de oceaan bereikt, de bellen barsten en een "plop" -geluid maken. Het bestaan van onder druk staande luchtbellen in gletsjerijs is al lang bekend, maar geen enkele studie heeft de effecten van luchtbellen op het smelten onderzocht waar gletsjers de oceaan ontmoeten, ook al is bekend dat luchtbellen de vloeistofmenging beïnvloeden in processen variërend van industrieel tot medisch.
Experimenten op laboratoriumschaal die in dit onderzoek zijn uitgevoerd, suggereren dat bellen een deel van de discrepantie tussen waargenomen en voorspelde smeltsnelheden voor getijdengletsjers kunnen verklaren, zei Wengrove: "Tijdens het smeltproces injecteert het uiteenspatten van deze bellen en hun drijfvermogen energie in de grenslaag van de oceaan."
Onderzoekers ontdekten dat gletsjers ruim twee keer zo snel smolten als gletsjers zonder luchtbellen.
"Hoewel we het totale ijsverlies van Groenland in de afgelopen tien jaar kunnen meten en de terugtrekking van elke gletsjer op satellietbeelden kunnen zien, vertrouwen we nog steeds op modellen om te voorspellen hoe snel het ijs smelt", aldus Pettit. "De huidige modellen die worden gebruikt om het smelten van ijs op het grensvlak tussen ijs en oceaan van getijdengletsjers te voorspellen, houden geen rekening met luchtbellen in het gletsjerijs."
De auteurs wijzen erop dat momenteel uit gegevens van de National Aeronautics and Space Administration (NASA) blijkt dat ongeveer 60% van de zeespiegelstijging wordt toegeschreven aan smeltwater van gletsjers en ijskappen. "Het is veel moeilijker voor een gemeenschap om een stijging van het waterpeil met 3 meter te plannen dan om een stijging van een meter te plannen," zei Wengrove. "Deze kleine bubbels kunnen een grote rol spelen bij het begrijpen van belangrijke klimaatscenario's in de toekomst."