Forscher des Oden Institute for Computational Engineering and Sciences an der University of Texas in Austin haben ein Computermodell erstellt, das die Geschwindigkeit bestimmt, mit der Grönlands Gletscherfronten schmelzen.
Veröffentlicht in der Zeitschrift Geophysikalische Forschungsbriefe, ist das Modell das erste, das speziell für vertikale Gletscherfronten entwickelt wurde – wo Eis in einem scharfen Winkel auf den Ozean trifft. Es spiegelt jüngste Beobachtungen einer Gletscherfront in Alaska wider, die bis zu 100-mal so schnell schmilzt wie bisher angenommen. Laut den Forschern kann das Modell verwendet werden, um sowohl Ozean- als auch Eisschildmodelle zu verbessern, die entscheidende Elemente eines jeden globalen Klimamodells sind.
„Bisher basierten Gletscherfront-Schmelzmodelle auf Ergebnissen aus der Antarktis, wo das System ganz anders ist“, sagte Hauptautorin Kirstin Schulz, wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Computational Research in Ice and Ocean Systems Group (CRIOS) des Oden Institute. . „Indem wir unser Modell in einem Ozean- oder Klimamodell verwenden, können wir uns ein viel besseres Bild davon machen, wie vertikale Gletscherfronten schmelzen.“
Das Abschmelzen des grönländischen Eisschildes ist ein wichtiger Indikator für den Anstieg des Meeresspiegels. Diese gefrorene Gletscherstrecke ist die zweitgrößte der Erde und bedeckt etwa 80 % der nordischen Nation. Wenn es vollständig schmilzt, wie es auf dem Höhepunkt der Eem-Zwischeneiszeit vor etwa 125.000 Jahren der Fall war, könnte der globale Meeresspiegel um 20 Fuß oder etwa 6,1 Meter steigen.
Jahrzehntelang hielt die Gefahr von fallendem Eis Ozeanographen von den schroffen Klippen der grönländischen Gletscherfronten fern und zwang sie, ihre Simulationen auf die stabilen Schelfeise zu stützen, die die Antarktis stützen.
„Jahrelang haben die Leute das Schmelzratenmodell für schwimmende Gletscher in der Antarktis genommen und es auf Grönlands vertikale Gletscherfronten angewendet“, sagte Schulz. „Es war das Beste, was wir angesichts der begrenzten Beobachtungen tun konnten. Wenn es falsch oder richtig war, wer weiß? Aber es gibt immer mehr Beweise dafür, dass der traditionelle Ansatz an Grönlands vertikalen Gletscherfronten zu niedrige Schmelzraten erzeugt.“
Schulz und die Co-Autoren An T. Nguyen und Helen Pillar gingen einen anderen Weg. Beim Entwerfen ihres Modells haben sie die einzigartige Physik der grönländischen Gletscherfronten berücksichtigt und Daten zugeführt, die näher als je zuvor an einer vertikalen Gletscherfront aufgenommen wurden.
Vor vier Jahren schickte Rebecca Jackson von der School of Environmental and Biological Sciences in Rutgers Roboterkajaks mit ozeanografischen Sensoren bis auf 400 Meter an den LeConte-Gletscher in Alaska heran, wo die Menschen es nicht wagen, ihn zu betreten. Ihr Datensatz zeichnete ein unerwartetes Bild: Die LeConte-Gletscherfront schmolz 100-mal so schnell, wie es bestehende Gletscherschmelzmodelle vorhersagen konnten.
Mit diesem Datensatz in der Hand tat sich Schulz mit Nguyen und Pillar zusammen, um ein besseres Modell zu entwickeln. Unter Berücksichtigung der steilen Neigung, mit der Grönlands Gletscherfronten auf den Ozean treffen, betrachteten sie einen neuen Satz von Gleichungen, um die Schmelzrate zu beschreiben.
„Die Ergebnisse von Meeresklimamodellen sind für die Menschheit äußerst relevant, um Trends im Zusammenhang mit dem Klimawandel vorherzusagen, also möchten Sie sie wirklich richtig machen“, sagte Schulz. „Das war ein sehr wichtiger Schritt, um Klimamodelle besser zu machen.“
Mehr Informationen:
K. Schulz et al, An Improved and Observationally‐Constrained Melt Rate Parametrisation for Vertical Ice Fronts of Marine Terminating Glaciers, Geophysikalische Forschungsbriefe (2022). DOI: 10.1029/2022GL100654