Подход, используемый для изучения ледникового покрова, должен помочь расширить научное понимание скорости таяния и улучшить прогнозы реакции ледников на изменение климата, говорит Лейф Карлстром, профессор Департамента геологических наук UO.Исследование, опубликованное в Интернете перед публикацией в журнале Geophysical Research Letters, также показало, что топография коренных пород Гренландии под медленно текущим ледяным покровом играет роль в формировании бассейнов во льду наверху, когда высокогорные потоки движутся вниз к море.«Насколько быстро тает ледяной покров и насколько таяние будет способствовать повышению уровня моря, — важные вопросы», — сказал Карлстром. «Важно количественно оценить скорость таяния, но это непросто.
Наше исследование позволяет нам использовать геометрические характеристики сети каналов — их рисунки на ландшафте — в качестве диагностического инструмента».По его словам, прогнозы повышения уровня моря, такие как те, которые делаются с помощью дистанционного зондирования или спутниковых наблюдений, трудно определить точно, потому что скорость таяния сильно меняется каждый год в зависимости от таких факторов, как летние температуры и высота над ледниковым покровом.
В своем исследовании Карлстром и Кан Янг из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе проанализировали спутниковые снимки с высоким разрешением, полученные на основе цифровых моделей рельефа НАСА, которые позволили им увидеть уклон ледникового покрова и нижележащие породы. Они сосредоточились на руслах ручьев на четырех уровнях ледникового покрова, от 1000 метров (3280 футов) до 1600 метров (5249 футов) на юго-западе Гренландии.Геометрические характеристики этих потоков, называемых надледниковыми каналами, поскольку они возникают на поверхности льда, имитируют особенности, часто встречающиеся у рек на суше.
По словам Карлстрома, такое сходство моделей эрозии на льду и на суше, несмотря на наличие разных механизмов, стало неожиданностью. На поверхности ледяного покрова эрозия происходит, когда потоки талой воды вырезают дренажные каналы, таяя подстилающий лед. На суше реки вырезают дренажные каналы, выталкивая и собирая наносы по мере того, как они текут к морю, сокращаясь по мере того, как поверхность суши поднимается из-за тектонической активности.
По словам Карлстрома, геологи, изучающие геоморфологию — как формируются ландшафты — теперь имеют виртуальную модель в реальном времени для проверки теорий эволюции ландшафта. Речная эрозия на суше происходит в течение миллионов лет, но потоки на ледяном покрове прокладывают свои маршруты гораздо быстрее. В ходе исследования исследователи задокументировали ежедневный разрез проточной талой водой до 10 сантиметров (4 дюймов).«Более всего тают более низкие возвышенности на краях ледникового покрова», — сказал Карлстром.
Речная эрозия прекращается каждый год с возвращением минусовых температур. По его словам, замерзшие каналы прошлых лет остаются видимыми, что позволяет отображать ежегодную историю эрозии, так же как годичные кольца отражают возраст.
Помимо использования таяния ледников для проверки теорий наземных геологических процессов, исследователи предлагают применение для изучения других планет.