Йоркский профессор Уильям Колган, соавтор исследования, опубликованного в журнале Nature Climate Change, помог проанализировать данные трех экспедиций на ледниковый щит Гренландии в 2012, 2013 и 2015 годах. Исследование проводилось совместно с ведущим исследователем Хорстом Махгутом. из Геологической службы Дании и Гренландии, Майк Макферрин из Университета Колорадо в Боулдере и Дирк ван Ас из Геологической службы Дании и Гренландии, Копенгаген, Дания.В 2013 году Колган провел с командой пять недель, буривая фирновые керны в глубине ледникового покрова Гренландии. Фирн — это многолетний уплотненный снег, не такой плотный, как ледниковый лед.
Вместо этого он образует пористый приповерхностный слой над ледяным покровом. Высадившись из экипированного лыжами C-130 Hercules ВВС США при температуре минус 40 градусов по Цельсию, с 6000 кг припасов и оборудования, команда разбила несколько лагерей и пробурила серию неглубоких фирновых кернов глубиной около 20 метров во время их проведения. время на ледяном покрове.
«Нас интересовал тонкий пористый приповерхностный слой фирна и то, как его физическая структура быстро меняется с изменением климата», — сказал Колган из инженерной школы Лассонда. «В исследовании рассматривалось недавнее изменение климата на ледяном щите, как последние пару лет таяния действительно изменили структуру фирна ледяного покрова и заставили его вести себя иначе, чем таяние в будущем».Исследователи также буксировали радар за своими снегоходами, чтобы собрать профили между основными участками вдоль 100-километрового пути от края низко расположенного ледяного покрова до внутренней части высокогорного ледникового покрова.
Они проанализировали керны фирна на месте, разрезав их на небольшие части, чтобы количественно определить их свойства, такие как их плотность, чтобы они могли сравнить их с образцами, собранными в следующем году. «Годовые изменения фирнов были довольно драматичными, — сказал Колган.Команда была удивлена ??тем, что они обнаружили. Сильное таяние, которое произошло в 2012 году, привело к образованию слоя твердого льда толщиной в несколько метров на поверхности пористого фирна в низинных участках ледникового покрова. «В последующие годы талая вода не могла проникать вертикально через твердый слой льда и вместо этого стекала по поверхности ледяного покрова в сторону океана», — сказал Колган. «Это опровергло представление о том, что фирн может вести себя как почти бездонная губка для поглощения талой воды.
Вместо этого мы обнаружили, что способность фирна накапливать талую воду может быть сравнительно быстро исчерпана».Как сказал Махгут, «в основном наши исследования показывают, что фирн быстро реагирует на изменение климата. Его способность ограничивать потерю массы ледяного покрова за счет удержания талой воды может быть меньше, чем предполагалось ранее».
Поскольку модели, которые ученые используют для прогнозирования вклада в повышение уровня моря в Гренландии, в настоящее время не принимают во внимание верхний предел уровня моря, это означает, что прогнозируемое повышение уровня моря в Гренландии из-за стока талой воды, вероятно, будет выше, чем прогнозировалось ранее. Включение этого недавно наблюдаемого физического процесса в эти модели — важный следующий шаг для команды.Используя беспилотные летательные аппараты, Колган также планирует начать исследование изменений в отражательной способности поверхности ледяного покрова, вызванных образованием массивных слоев льда, связанных с покровом фирна.
Есть предварительные указания на то, что образование фирновой шапки происходит также и в ледяных шапках канадской высокой Арктики.