Las proyecciones precisas del aumento del nivel del mar requieren modelos sofisticados para el flujo de los glaciares, pero los enfoques actuales hacen un mal trabajo al capturar los procesos físicos que controlan la rapidez con que los glaciares se deslizan sobre los sedimentos, según investigadores de la Universidad de Oregón.
En un nuevo estudio, el equipo de UO, dirigido por el investigador postdoctoral Colin Meyer, ofreció un enfoque teórico que ayuda a arrojar luz sobre lo que llaman la parte inferior sucia y oscura de los glaciares y mejorar el modelado del flujo de hielo.
detallado en un artículo de julio en la revista Comunicaciones de la naturaleza , el enfoque captura cómo la cantidad de sedimento congelado en la base de un glaciar varía con la presión de agua subyacente, la velocidad de fusión y el tamaño de partícula. Ayuda a explicar los cambios resultantes en la resistencia a la fricción al deslizamiento del glaciar.
Para ilustrar su teoría, los investigadores de la UO notaron que, independientemente del tamaño o peso de un glaciar, el deslizamiento acomoda el flujo de hielo que es impulsado por la gravedad y ajusta las pendientes de la superficie para que la fricción en la cama nunca exceda más de aproximadamente 1 barra de tensión.
"Este es un problema de larga data", dijo Meyer. "Si queremos pronosticar qué harán los glaciares en el futuro, tenemos que hablar sobre el lugar que no podemos ver: la interfaz entre el hielo y elcama."
Las formulaciones que datan de principios de la década de 1950 atribuyeron este límite superior de tensión a la naturaleza plástica de la deformación del hielo. Sin embargo, en su artículo, los investigadores de UO notaron que el 50 por ciento de todos los glaciares, incluidos aquellos que mueven la mayor cantidad de hielo de la tierra enGroenlandia y la Antártida hacia el mar, se deslizan.
La explicación anterior de 1 barra de estrés por fricción se basó en las observaciones de Paul Mercanton, un geofísico suizo, en 1950 y el análisis de John Nye, ahora profesor emérito de la Universidad de Bristol en el Reino Unido, en 1952.
"El trabajo de Nye conlleva la advertencia de que la fórmula solo funciona para áreas no deslizantes", dijo Alan Rempel, profesor del Departamento de Ciencias de la Tierra de la UO y autor principal del artículo. "No es la historia completa. Solo se aplica siel glaciar está atascado "
Utilizando su nueva teoría, que combina el análisis matemático con datos satelitales y evidencia geológica de regiones previamente cubiertas por capas de hielo, el equipo de UO igualó el límite de 1 barra. El resultado proporcionó la confianza de que la congelación de sedimentos es el proceso físico que controla la fricción dela interfaz de sedimento de hielo. La importancia de congelar el sedimento, dijo Meyer, influirá en el desarrollo de modelos de flujo de hielo más precisos.
La incorporación de la teoría del sedimento congelado proporciona una visión más completa del movimiento glacial, dijo Rempel. "Se centra en el deslizamiento y debería ayudar a los científicos a encontrar con precisión la velocidad de un glaciar que avanza o retrocede".
"Si queremos entender qué tan rápido se elevará el nivel del mar, necesitamos saber qué tan rápido se desintegrarán las capas de hielo", dijo Meyer. "Necesitamos entender el papel de la fricción en la base de un granglaciar. ¿El agua lubrica la interfaz o el glaciar está congelado en los sedimentos? Esta fricción determina la rapidez con que pueden fluir los glaciares ".
La tasa de deslizamiento, dijo Rempel, es clave para comprender los impactos sobre el nivel del mar.
"La hipótesis que hemos impulsado es que la física de cómo el hielo glaciar interactúa con su lecho es exactamente la misma física que la forma en que el hielo interactúa con la tierra en el mundo que nos rodea", dijo Rempel. "Lo que hemos visto".En estas condiciones, el hielo simplemente se deslizará sobre la tierra en comparación con cuando el hielo se hunde y se lleva la tierra ".
La incorporación de sedimentos congelados en las leyes de deslizamiento, dijo Rempel, conducirá a proyecciones más precisas del aumento del nivel del mar en función de las condiciones relacionadas con los glaciares.
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Materiales proporcionado por Universidad de Oregon . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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