Het barsten van de bel verhoogt het smelten van het ijs
Waarom smelten gletsjers die in de zee uitmonden sneller dan modellen voorspellen? Uit een onderzoek blijkt dat er blijkbaar nog geen rekening is gehouden met een belangrijke factor: experimenten tonen aan dat bellen die in gletsjerijs zijn samengeperst, het ontdooien van water intensief vergroten wanneer ze exploderen. Wetenschappers zeggen dat dit aspect nu in aanmerking moet worden genomen bij het voorspellen van het verlies van ’s werelds enorme gletsjers als gevolg van de stijging van de zeespiegel.
Warmere wateren rond gletsjers die oprijzen uit landmassa’s nabij de polen worden naar zee weggespoeld: klimaatverandering veroorzaakt een scherpe terugtrekking van zogenaamde getijdengletsjers op Groenland, het Antarctisch Schiereiland en andere gletsjergebieden in de wereld. . Het effect van het smelten als gevolg van de toegenomen hitte is duidelijk, maar de omvang ervan lijkt verrassend: de werkelijke smeltsnelheden van gletsjers die in de zee uitmonden zijn hoger dan voorspeld zou zijn door het proces te modelleren op basis van eerdere gegevens. Ze zijn echter grotendeels gebaseerd op de resultaten van onderzoek naar laboratoriumprocessen voor het smelten van ijs in water, die niet geheel consistent zijn met de eigenschappen van ijsijs.
Gletsjerijs is bijzonder
Wetenschappers onder leiding van Megan Wingrove van de Oregon State University in Corvallis hebben zich nu aan dit aspect gewijd. Zoals ze uitleggen, is het belangrijkste punt dat gletsjerijs niet wordt gevormd door het bevriezen van water, maar door de druk van ijs. Wanneer de vlokken op elkaar worden gestapeld, zit er lucht tussen de kristallen, waaruit uiteindelijk kleine belletjes ontstaan. Gletsjerijs bevat doorgaans ongeveer 200 van deze kleine structuren per kubieke centimeter. Naarmate de lagen dieper en dieper in de gletsjer groeien, worden ze steeds meer samengedrukt, wat resulteert in een grotere druk. In feite was dit allemaal al bekend, en geladen bellen zijn duidelijk waarneembaar wanneer ze in contact komen met water: ze maken luide knallende geluiden wanneer ze exploderen wanneer ze grensoppervlakken bereiken.
Sprankelend versterkte ijssmelt
Maar tot nu toe heeft niemand de mogelijke rol van deze structuren bij het smelten van ijs onderzocht. “Pas toen we begonnen te praten over de fysica van het proces, realiseerden we ons dat deze bubbels meer zouden kunnen doen dan alleen maar geluid maken onder water”, zegt Wingrove. Om hun vermoedens te verifiëren, voerden de onderzoekers laboratoriumstudies uit naar de fysieke processen die verband houden met het smelten van verschillende vormen van ijs en onderzochten ze de effecten op de smeltsnelheid. Er is ook gebruik gemaakt van gletsjerijs met zijn “drukbellen”. “In de kleine belletjes kan een zeer hoge druk heersen”, zegt medeauteur Erin Pettit van de Oregon State University. “Soms bereikt de druk 20 atmosfeer, twintig keer de normale druk op zeeniveau.”
En zoals de wetenschappers rapporteren, hebben hun resultaten nu het veronderstelde grote belang van bellen in de smeltprocessen gedocumenteerd. Dienovereenkomstig kunnen deze holtes in gletsjerijs leiden tot een smeltsnelheid die twee keer zo snel is als belvrij ijs. Zoals de onderzoekers uitleggen, heeft dit naast de opwaartse effecten vooral te maken met de fysieke effecten wanneer het gas vrijkomt: “Het explosieve barsten van de bellen geeft de ijsgrenslaag extra energie als deze smelt”, zegt Wingrove. Uiteindelijk toonden de resultaten aan dat bellen grotendeels verantwoordelijk zouden kunnen zijn voor het verschil tussen de waargenomen en voorspelde smeltsnelheden van gletsjers, concludeerden de onderzoekers.
Volgens hen zou dit voorheen genegeerde aspect nu moeten worden opgenomen in modellen voor de toekomstige evolutie van getijdengletsjers. Een nauwkeurigere karakterisering van de manier waarop het ijs smelt, zou kunnen leiden tot betere voorspellingen over hoe snel het ijs zich zal terugtrekken als het klimaat blijft veranderen. Deze informatie is van groot belang omdat het smelten van de enorme massa poolgletsjers een aanzienlijke impact zou kunnen hebben op de stijging van de mondiale zeespiegel. “Microbellen kunnen een sleutelrol spelen bij het begrijpen van kritische toekomstscenario’s”, concludeert Pettitt.
“Analist. Schepper. Zombiefanaat. Fervente reisjunkie. Popcultuurexpert. Alcoholfan.”