Nieuwe studie verfijnt de fysica van ijstroom om gletsjerbeweging te voorspellen

Een gletsjer in de Priestley-gletsjer, Terra Nova Bay, Antarctica, toont puin dat van hoger in de bergen is gevallen. Het oppervlak van de gletsjer is gebroken omdat het midden van de gletsjer veel sneller beweegt dan de randen.

Een studie geleid door de Universiteit van Otago—Ōtākou Whakaihu Waka ontwikkelt innovatieve methoden om nauwkeurig te voorspellen hoe ijskappen en gletsjers vervormen en bewegen.

Deze studie, recent gepubliceerd in het tijdschrift Nature Geoscience, omvat onderzoekers van de Universiteiten van Cambridge, Pennsylvania en Maryland. Het onderzoekt ijsdeformatie, een cruciaal proces in de beweging van gletsjers en ijskappen dat aanzienlijk is beïnvloed door klimaatverandering. Warmer oceaantemperaturen maken de ijskappen aan de randen dunner, waardoor ijs en smeltwater de oceaan binnendringen, wat de zeespiegel doet stijgen.

Hoofdauteur Dr. Sheng Fan van de afdeling Geologie van Otago zegt dat het belangrijk is om de stijging van de zeespiegel te kunnen inschatten om gemeenschappen te beschermen tegen overstromingen en om te plannen voor kusterosie. “Een van de belangrijkste onderdelen van hoe wetenschappers dit doen, is gebaseerd op een model genaamd flow law, een wiskundige vergelijking die de fysica van hoe ijs stroomt beschrijft,” zegt Dr. Fan.

Momenteel zijn er twee veelgebruikte flow laws, maar deze vangen de volledige complexiteit van ijsgedrag niet. “We hebben een nauwkeuriger flow law nodig zodat we voorspellingsfouten kunnen verminderen, vooral met de manier waarop klimaatverandering vordert.”

Onderzoekers verzamelden 70 jaar aan gegevens van experimenten over de hele wereld, waaronder Nieuw-Zeeland, het Verenigd Koninkrijk, de Verenigde Staten, Australië en Frankrijk, om een gedetailleerde database te vormen.

Het onderzoek gebruikte geavanceerde statistische methoden die rekening houden met onzekerheden en beperkingen van eerdere ijsstroommodellen, waardoor betrouwbaardere voorspellingen over toekomstige beweging van ijskappen mogelijk zijn.

Professor David Prior van de afdeling Geologie zegt dat de studie significant is. “Er zijn veel factoren die bijdragen aan de stijging van de zeespiegel en de toekomst van de ijskap is waarschijnlijk de grootste onzekerheid. Deze studie illustreert dat we het gedrag van het ijs veel nauwkeuriger moeten beschrijven, vooral als we ijskapmodellering als voorspellingsinstrument willen gebruiken. Als we willen dat onze voorspellingen van ijsbeweging in de komende decennia robuust zijn, moeten we de fysica goed krijgen.”