El investigador postdoctoral de la UO, Colin Meyer, alcanza con un piolet sobre un sedimento congelado debajo de un glaciar en Alaska. Crédito:Kiya Riverman
Los investigadores de UO han encontrado una manera de explicar cómo los diferentes sedimentos debajo de los glaciares del mundo controlan la rapidez con que se deslizan los glaciares.
Su nueva teoría, introducido en un artículo sobre la resistencia de la cama en la revista Comunicaciones de la naturaleza , inserta una gran dosis de física en una metodología de uso prolongado y da cuenta de lo que el equipo llama lo sucio, la parte inferior oscura de los glaciares.
Dicha información, que ha sido difícil de evaluar, es vital para construir proyecciones precisas de los cambios en el nivel del mar en medio del aumento de las temperaturas globales, dijo Alan Rempel, profesor del Departamento de Ciencias de la Tierra y autor principal del artículo.
La investigación, dirigido por el investigador postdoctoral Colin Meyer, llega a cómo la cantidad de sedimento congelado en la base de un glaciar varía con la presión del agua subyacente, velocidad de fusión y tamaño de partícula. Todo lo que influye en los cambios de fricción, o resistencia al deslizamiento.
"Este es un problema de larga data, ", Dijo Meyer." Si queremos pronosticar lo que harán los glaciares en el futuro, tenemos que hablar del lugar que no podemos ver:la interfaz entre el hielo y la cama ".
Para ilustrar su teoría, los investigadores de la UO señalaron que independientemente del tamaño o el peso de un glaciar, el deslizamiento acomoda el flujo de hielo impulsado por la gravedad y ajusta las pendientes de la superficie para que la fricción en el lecho nunca exceda más de aproximadamente 1 bar de tensión. Una barra es una unidad métrica de presión.
El mapa muestra áreas en la capa de hielo Laurentide de América del Norte donde hay evidencia sólida de deslizamiento glacial. Crédito:Universidad de Oregon
Las formulaciones introducidas a principios de la década de 1950 por el científico suizo Paul Mercanton y John Nye atribuyeron el límite de tensión de 1 barra a la naturaleza plástica de la deformación del hielo.
"El trabajo de Nye incluía la advertencia de que la fórmula solo funciona para áreas que no resbalan, "Dijo Rempel." No es la historia completa. Solo se aplica si el glaciar está atascado ".
Los investigadores de la UO, sin embargo, señaló que el 50 por ciento de todos los glaciares se están deslizando.
Usando su nueva teoría, que combinó 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. Ese resultado proporcionó confianza en que el sedimento congelado controla la fricción de la interfaz hielo-sedimento y será influyente en el desarrollo de modelos de flujo de hielo más precisos.
El perforador neozelandés Peter Barrett observa las capas rayadas de hielo (oscuro) y sedimento (claro) en la base del glaciar Taylor de la Antártida en 1987. Crédito:M.J. Hambrey, www.glaciers-online.net
"La investigación que estamos llevando a cabo tiene como objetivo mejorar nuestra comprensión de los controles de la velocidad de deslizamiento para que podamos predecir mejor la velocidad a la que el hielo glacial se libera desde las principales capas de hielo de la Tierra en Groenlandia y la Antártida a los océanos". donde contribuye al aumento del nivel del mar, "Dijo Rempel.
El tercer miembro del equipo involucrado en el proyecto financiado por la National Science Foundation, era Anthony S. Downey, luego un estudiante de pregrado. Se graduó en 2017 y comenzará su búsqueda de una maestría en geología este otoño en la Universidad Estatal de California. Northridge.
Downey presentó la investigación del equipo en una presentación a los estudiantes de secundaria de Eugene en abril de 2017. Usó jarabe de maíz para mostrar cómo fluye viscoso, incluidos los glaciares, responder a los cambios de condiciones en sus camas. También creó mapas que muestran los glaciares deslizantes y no deslizantes en la capa de hielo Laurentide de América del Norte para usar con el estudio. que publicó en julio.