Søer kollapser i Grønland om vinteren og sender smeltevand ud i havene

18 søer på indlandsisen er kollapset på én vinter, og vandet fra dem får gletsjere til at glide hurtigere mod havet. Det viser ny international forskning med bidrag fra DTU. Den ny viden er en vigtig brik i at forstå klimaforandringerne i Arktis.

Midt om vinteren i 2018 forsvandt en næsten 50 år gammel sø med smeltevand langt inde på indlandsisen i det vestlige Grønland. Søens overflade var dækket af sne og is, da den kollapsede.

Vandet forsvandt i nydannede sprækker og drev ned gennem det cirka to km tykke lag is, før det ramte klippegrunden under isen og flød videre mod havet. Samtidig fungerede smeltevandet som smøring mellem klippegrunden og det tykke lag is oven på.

Dermed kunne den store ismasse bevæge sig lidt hurtigere ud mod kysten, hvor isen kan smelte, når den møder havet. En række andre søer kollapsede efterfølgende. Samlet har søerne sendt omkring 180 mio. ton smeltevand ud i verdenshavene. Det viser ny satellitbaseret forskning anført af det franske Université Grenoble Alpes med bidrag fra DTU Space.

"Smeltevandssøerne opstår om sommeren, når isen på overfladen smelter,” fortæller Jonas Kvist Andersen, postdoc ved DTU. Han uddyber:

”Det er velkendt, at denne mekanisme, hvor smeltevandssøer kollapser og drænes, finder sted om sommeren. Men det er overraskende, at det også sker om vinteren. Det er første gang, det påvises, at disse søer drænes og forårsager accelerationer i isens bevægelser i dette omfang."

Som 72.000 olympiske svømmebassiner

I alt kollapsede 18 søer over et område på 5.200 kubikmeter svarende til Fyn, Lolland og Falster. Det skete i løbet af en måneds tid i vinteren 2018, hvor luftens temperatur var under frysepunktet, konstaterer forskerne.

De frigivne vandmasser svarer til indholdet af cirka 72.000 olympiske svømmebassiner, der måler 50x25x2 meter.

Da den første næsten 50 år gamle sø kollapsede, startede en kaskade af hændelser, der fik de andre søer til også at blive tømt for vand. Bl.a. fordi trykket fra det smeltevand, der løb ned under indlandsisen fra den første sø, formentlig var med til at danne yderligere sprækker i isen ovenover. Det gjorde dermed de andre søer ’utætte’.

”Vi har kun undersøgt et begrænset område, men vi har god grund til at antage, at det finder sted mange andre steder i Grønland om vinteren. Hvis det her gælder over større dele af indlandsisen, kan det være ganske store mængder smeltevand, der forsvinder på denne måde og får indlandsisen til at glide hurtigere mod havet,” siger Jonas Kvist Andersen.

Det undersøgte område omfatter primært den store Ilulissat Isbræ (Jakobshavn gletsjer), der munder ud i havet i det vestlige Grønland og er verdens hurtigst glidende gletsjer. Området omfatter desuden en noget mindre gletsjer lidt syd for Ilulissat Isbræ, som ender inde i landet.

Uvist om det bliver mere udbredt

Umiddelbart synes det indlysende at konkludere, at søerne er begyndt at kollapse om vinteren som følge af global opvarmning. Men det er ikke givet, mener forskerne.

"Det er stadig uvist, om dræn som disse vil blive mere udbredte i en varmere fremtid, hvilket så yderligere vil bidrage til tab af ismasse. Det er nødvendigt med mere forskning på området for bedre at kunne forstå de mekanismer, eller triggere, der får søerne til at dræne," siger postdoc Nathan Maier fra Los Alamos National Laboratory, som er hovedforfatter til den videnskabelige artikel om studiet.

Smeltevand skærer sig ned i indlandsisens overflade i det vestlige Grønland om sommeren. Når vandet når klippebunden under ismasserne, kan det ændre hastigheden, gletsjerne glider mod havet med.

”Lige nu er forståelsen af, hvordan overfladesmeltning vil påvirke massetab fra Grønland i fremtiden, udelukkende baseret på den antagelse, at smeltningen kun påvirker hastigheden af isens strømning om sommeren. Vores opdagelse, at smeltevand fra overfladen også i høj grad kan accelerere isens strømning om vinteren, ændrer markant, hvordan vi forstår isens hydrologi over årlige tidsskalaer.”

Forskerne er nået frem til de nye resultater ved at analysere store mængder radardata og optiske billeder fra satellitter.

Vigtigt at opdatere klimamodeller

Det er ikke kun ældre søer, der kollapser efter at have eksisteret mange år.

Beregninger fra DTU

Jonas Kvist Andersen er postdoc ved DTU Space og har til studiet lavet beregninger af satellitdata fra Sentinel-1 SAR, som kan registrere både lodrette og vandrette bevægelser på isens overflade ved at lave målinger fra forskellige synsvinkler.

Ved at analysere på forskelle og forskydninger kan han måle, hvordan isens overflade har bevæget sig relativt i forhold til satellitten og derved spore smeltevandets rejse under indlandsisen.

Når flere målinger sammenholdes, kan forskerne skelne mellem horisontal bevægelse, altså når isen begynder at flyde hurtigere, og vertikal bevægelse, hvor smeltevandet skubber isen, der ligger ovenpå, opad.

Der er flere typer af cyklusser. Nogle søer dannes og kollapser inden for et år, for andre søer sker det i løbet af få år.

De kollapsede søer påvirker afsmeltningen af indlandsisen i Grønland på flere måder, og der kan være flere mekanismer på spil, som samtidig påvirkes af ændringerne i strukturen i de enorme ismasser.

”Derfor er det vigtig at beskrive, hvad der sker, når processen finder sted om vinteren, så denne viden kan indgå i fremtidige modeller for klimaforandringer,” siger Jonas Kvist Andersen.