Desde principios del siglo XX, casi todos los glaciares de la Tierra se han estado retirando o derritiéndose. Los glaciares cubren el 10 por ciento de la superficie terrestre del planeta y contienen el 75 por ciento de nuestra agua dulce. Es más, el agua del derretimiento de los glaciares representa casi dos tercios del aumento observado en el nivel global del mar. A pesar de las inminentes consecuencias ecológicas, El movimiento de los glaciares sigue siendo poco conocido debido a la falta de investigación sobre cómo las grandes masas de hielo se abren y fluyen en contacto con el lecho rocoso.

La aspereza del lecho rocoso, la temperatura de la interfaz del lecho de hielo y la presencia de cavidades llenas de agua afectan la fricción e influyen en cómo fluirá el hielo. El estudio de estos factores plantea desafíos únicos:la detección de radar remoto por satélites y aviones puede rastrear el movimiento de los glaciares, pero no puede mirar a través de miles de pies de hielo para medir las propiedades detalladas del hielo y la roca.

En un nuevo documento en La Revista de Física Química , El físico teórico Bo Persson del Centro de Investigación Jülich en Alemania describe un nuevo modelo de fricción del hielo que ofrece una visión crucial de los flujos de los glaciares.

Persson recurrió a estudios previos de superficies de caucho que están en contacto estacionario o deslizándose unas sobre otras. Para los glaciares, examinó factores como el lecho rocoso y la rugosidad del hielo, y el efecto de la gelificación:fusión y congelación causadas por las fluctuaciones de la presión local. "La presión fluctúa debido a la rugosidad de la superficie del lecho rocoso, ", explicó." Si tienes un gran 'bulto' en el lecho de roca, la presión del hielo contra la protuberancia será mayor en el lado donde el hielo se mueve contra la protuberancia ", lo que reduce la temperatura de fusión del hielo.

"La contribución más importante de mi teoría es que describe con precisión la formación de cavidades durante el deslizamiento, y muestra que, de hecho, la cavitación se produce para velocidades de deslizamiento típicas de los glaciares que fluyen, ", Dijo Persson. Para la mayoría de los glaciares gruesos, como los casquetes polares, la temperatura entre el hielo y el lecho rocoso está cerca de la temperatura de fusión del hielo debido al calentamiento geotérmico y la fricción. Como resultado, las cavidades casi siempre se llenan con agua a presión.

La presencia de esta agua en la interfaz hielo-lecho rocoso tiene dos efectos, Persson explicó:Lleva parte del peso del hielo que lo recubre y lubrica aún más el lecho de roca. "Ambos efectos reducirán la fricción del hielo, " él dijo, lo que hace que los glaciares fluyan más rápido. "La fricción entre el glaciar y el lecho rocoso es de crucial importancia para el flujo de los glaciares y para la predicción del aumento del nivel del mar debido al derretimiento de los casquetes polares, "dijo Persson.

"Nosotros, los modeladores de capas de hielo, necesitamos resolver mejor la base de las capas de hielo en nuestros modelos, que requiere métodos numéricos que aún no son comunes para nosotros, "dijo la glacióloga Angelike Humbert del Instituto Alfred Wegener en Bremerhaven, Alemania, que trabaja en el modelado de capas de hielo y la teledetección de capas de hielo y glaciares mediante satélites. "Eso es aún más complicado cuando las simulaciones todavía necesitan ser lo suficientemente rápidas para ejecutar simulaciones hasta el año 2100 o 2300. El trabajo de Bo nos recuerda el papel clave que juega la rugosidad del lecho rocoso, lo cual es muy difícil de observar con la precisión requerida en estudios de radar aerotransportados ".