Ein detaillierter „Körperscan“ des Malaspina-Gletschers, eines der berühmtesten Gletscher Alaskas, ergab, dass sein Großteil unter dem Meeresspiegel liegt und von Kanälen unterspült wird, die dem Meerwasser den Zugang ermöglichen könnten, falls seine Küstenbarriere erodieren sollte. Dies macht den Gletscher anfälliger für das Eindringen von Meerwasser als bisher angenommen und kann dazu führen, dass er sich schneller zurückzieht als vorhergesagt.
Die Ergebnisse, veröffentlicht von Forschern der College of Arizona in der Zeitschrift für geophysikalische Forschungunterstreichen die Zerbrechlichkeit eines sehr großen Gletschersystems, das zum Verlust eines erheblichen Volumens an Eis und Nationwide Park Carrier-Land führen und ein messbares Volumen zum globalen Anstieg des Meeresspiegels beitragen könnte.
„Der Verlust dieses Gletschers wäre wahrscheinlich der größte Eisverlust eines Alaska-Gletschers in diesem Jahrhundert“, sagte der Hauptautor der Studie, Brandon Tober, Doktorand am Division of Geosciences der UArizona.
Das Gebiet vor dem Malaspina-Gletscher, eine Permafrostzone mit reinem Eis unter der Oberfläche, „verschwinde“ angesichts steigender globaler Temperaturen, sagte Tober. Permafrost bezieht sich auf Böden, die zwei oder mehr Jahre gefroren bleiben.
„Wenn diese Küstenbarriere erodiert und großen Lagunen Platz macht, vor allem durch den Einsturz von Eisklippen, kann Ozeanwasser schließlich Zugang zum Gletscher erhalten“, sagte Tober. „Sobald es die Vorderseite des Gletschers erreicht, kann es das Eis noch schneller schmelzen und den Rückzug des Gletschers einleiten.“
Malaspina bildet eine ausgedehnte Eisdecke direkt an der Küste von Südost-Alaska und ist der größte Piemont-Gletscher der Welt, eine Artwork Gletscher, der von steilen Bergen in eine weite Ebene fließt und im Wesentlichen einen „Eispfannkuchen“ bildet, der sich auf eine Breite ergießt Küstenebene von den St. Elias Mountains. Eine dünne Landbarriere trennt den Gletscher von den relativ warmen Gewässern des Golfs von Alaska. Historische Satellitenbilder zeigen, dass sich diese Gewässer im Laufe der Zeit ausdehnten und in den letzten Jahrzehnten ein Lagunensystem direkt vor dem Gletscher bildeten.
Traditionell verlassen sich Forscher auf mathematische Modelle, um die Dicke von Gletschern zu messen, sagte Tober, aber sie unterscheiden sich stark in ihrer Fähigkeit, die Dicke von Gletschern genau vorherzusagen. Diese Modelle verlassen sich oft auf Messungen, wie schnell sich der Gletscher über die Oberfläche bewegt, um Vorhersagen über die Tiefe des Gletschers zu treffen, ähnlich wie die Wasserdurchflussraten eines Flusses verwendet werden, um Erkenntnisse über seine Tiefe und die Shape seines Bettes zu gewinnen.
„Wir wissen, dass die Gletscher in Alaska an vielen Stellen schnell schmelzen und dünner werden, aber wir wissen nicht genau, wie dick sie sind, und daher können wir den zukünftigen Massenverlust nicht genau vorhersagen“, sagte Tober. „Wenn wir die Mächtigkeit und Schichttopographie nicht kennen, können wir ihre zukünftige Entwicklung nicht genau modellieren.“
Um eine bessere Vorstellung von Malaspinas Zukunft zu bekommen, mussten die Forscher einen detaillierten „Körperscan“ seiner Shape und Dicke erhalten. Zu diesem Zweck verwendete Tobers Forschungsgruppe den Arizona Radio Echo Sounder oder ARES, ein Software, das von einem Workforce unter der Leitung von entworfen und gebaut wurde Jack Holt, Professor am Lunar and Planetary Laboratory and Division of Geosciences der UArizona und einer der Co-Autoren der Veröffentlichung. Holts Forschungsgruppe ist darauf spezialisiert, geophysikalische Forschungsmethoden, vor allem Radar, zur Untersuchung von Merkmalen auf Erde und Mars einzusetzen.
ARES wurde im Rahmen der Operation IceBridge, einer von der NASA finanzierten Challenge, die die Aufgabe hatte, zwischen 2009 und 2021 die jährlichen Änderungen der Dicke von Gletschern, Meereis und Eisschilden in Grönland, Alaska und der Antarktis von Flugzeugen aus zu messen, in einem Flugzeug montiert.
Während das Flugzeug die weite, eisige Fläche kreuz und quer überquerte, „durchleuchtete“ sein eisdurchdringendes Radar den Gletscher, used to be zu einem vollständigen „3-d-Körperscan“ des Gletschers und des darunter liegenden Grundgesteins führte. Die Messungen ergaben, dass der Malaspina-Gletscher größtenteils unter dem Meeresspiegel liegt und an seinem Bett von mehreren Kanälen durchschnitten wird, die sich mindestens 21 Meilen von der Stelle, an der der Gletscher auf die Küste trifft, bis zu seiner Quelle in den Saint-Elias-Bergen erstrecken.
Die Kombination aus der Lage des Gletschers in Bezug auf den Meeresspiegel und dem anhaltenden Verlust seiner Küstenbarriere könnte Wege für Ozeanwasser bieten, um entlang dieser Kanäle auf große Bereiche des Gletscherbetts zuzugreifen, schreiben die Forscher in ihrem Artikel. Unter der Annahme, dass dies zu einem großflächigen Abwurf von Eismassen und einem Rückgang des Gletschers führt, schlussfolgern die Forscher, dass Malaspina das Potenzial hat, 560 Kubikkilometer oder 134 Kubikmeilen Eis zum Ozean beizutragen. Mit anderen Worten, Malaspina allein könnte den globalen Meeresspiegel um 1,4 Millimeter oder knapp 1/16 Zoll erhöhen.
„Das magazine nicht nach viel klingen, aber um dies ins rechte Licht zu rücken, tragen alle Gletscher Alaskas zusammen etwa 0,2 Millimeter professional Jahr zum Anstieg des globalen Meeresspiegels bei – eine Charge, die alle anderen vergletscherten Regionen der Erde mit Ausnahme der Eisschilde von Grönland und der Antarktis übertrifft “, sagte Tober.
Die Studie macht Malaspina laut Tobers Workforce zum am umfangreichsten mit Radar kartierten Gletscher in Alaska. Während Gletscher in anderen Teilen der Welt mit ähnlichen Detailebenen kartiert wurden, entgingen ihre Gegenstücke in Alaska genauen Messungen, da sie aus sogenanntem gemäßigtem oder „warmem“ Eis bestehen.
„Die Spalten des Gletschers enthalten oft Wasser, und das macht es schwierig, Radarenergie zum Gletscherbett und zurück zum Software zu bringen“, sagte Tober.
Die Bewältigung dieser Herausforderung battle Teil der Motivation, ARES zu bauen.
Die Radarscans ergaben, dass glaziologische Modelle das Volumen von Malaspina um mehr als 30 % überschätzen. Dennoch weist der Gletscher, der in seiner Mitte mit einer Dicke von etwas mehr als einer halben Meile gemessen wurde, das 10-fache Gesamtvolumen aller Gletscher in den Schweizer Alpen auf.
„Wir können spekulieren, dass die Kanäle, die großen Mulden unter dem Gletscher, Schmelzwasser leiten, das an der Küste austritt“, sagte Tober.
Die in den letzten Jahrzehnten beobachtete Weite von Lagunen im Vorland von Malaspina battle größtenteils das, used to be ein Forscherteam, darunter Holt, auf die Tatsache aufmerksam machte, dass die Küstenbarriere vor dem Malaspina-Gletscher schwindet, used to be Fragen zur Stabilität des Gletschers aufwirft. Das Workforce, das aus Forschern der UArizona, der College of Alaska Fairbanks, der College of Montana und des Nationwide Park Carrier besteht, erhielt von der Nationwide Science Basis ein Stipendium, um den möglichen Untergang des weltgrößten Piemont-Gletschers weiter zu untersuchen.
Sydney Mooneyham, ein Co-Autor dieses Artikels, der seinen Abschluss an der UArizona College of Geography, Building and Atmosphere gemacht hat, kartierte die Weite der Lagunen im Vorland von Malaspina im Laufe von etwa 50 Jahren mit Bildern, die von Landsat aufgenommen wurden, einer Reihe von Erdbeobachtungssatelliten werden gestartet, um die Landmassen der Erde zu untersuchen und zu überwachen.
Eine weitere Motivation, sich auf den Malaspina-Gletscher zu konzentrieren, sei laut Tober die Tatsache, dass er sich im größten Nationalpark der USA, dem Wrangell Saint Elias Nationwide Park and Keep, befindet. Mit 13,2 Millionen Hektar ist es laut Nationwide Park Carrier größer als der Yellowstone-Nationalpark, der Yosemite-Nationalpark und die Schweiz zusammen.
„Der potenzielle Verlust von Malaspina und die Eröffnung einer neuen Bucht entlang der Küste Alaskas könnten die größte Landschaftsveränderung in den USA sein, die wir in diesem Jahrhundert erleben konnten“, sagte Tober, „und es könnte zum Verlust von bis zu 500 Quadratmeilen führen von Parkland.“