“We Were Astonishing” – Mystery Ice Quakes menulis ulang prediksi untuk kenaikan permukaan laut

Para peneliti telah menemukan banyak gempa es kecil yang terjadi jauh di dalam aliran es Greenland. Gempa ini berkontribusi pada pergerakan aliran es, yang, bertentangan dengan asumsi sebelumnya mengalir seperti madu kental, juga menunjukkan gerakan stick-slip terus menerus. Tim mencatat aktivitas seismik menggunakan kabel serat optik yang dipasang di lubang bor sedalam 2.700 meter di dalam aliran es.

Aliran es besar -besaran Antartika dan Greenland berfungsi seperti sungai beku, mengangkut es dari lapisan es pedalaman yang luas ke laut. Perubahan dalam gerakan mereka memainkan peran penting dalam menaikkan permukaan laut. Untuk memprediksi tingkat kenaikan ini, para ilmuwan iklim mengandalkan simulasi komputer dinamika aliran es.

Secara tradisional, simulasi ini mengasumsikan bahwa aliran es bergerak perlahan dan mantap, menyerupai aliran madu tebal. Namun, pengamatan satelit mengungkapkan bahwa asumsi ini tidak akurat.

Kecepatan aliran aktual aliran es bervariasi secara signifikan, yang mengarah ke kekurangan dalam model yang ada. Akibatnya, perkiraan kehilangan es saat ini, laju pelepasan es, dan kenaikan permukaan laut yang diproyeksikan tetap tidak pasti.

ICE sungai baik judder dan aliran

Sekarang, tim peneliti yang dipimpin oleh Profesor ETH Andreas Fichtner telah membuat penemuan yang tidak terduga: jauh di dalam aliran es, ada banyak gempa lemah yang terjadi yang memicu satu sama lain dan merambat lebih dari jarak ratusan meter.

Penemuan ini membantu menjelaskan perbedaan antara simulasi aliran es saat ini dan pengukuran satelit, dan temuan baru juga harus berdampak pada cara aliran es disimulasikan di masa depan.

“Asumsi bahwa aliran es hanya mengalir seperti madu kental tidak lagi dapat dipertahankan. Mereka juga bergerak dengan gerakan stick-slip yang konstan,” kata Fichtner. Profesor ETH yakin bahwa temuan ini akan diintegrasikan ke dalam simulasi aliran es, membuat perkiraan perubahan permukaan laut lebih akurat.

Teka -teki yang berkaitan dengan inti es diselesaikan

Selain itu, gempa es menjelaskan asal usul berbagai bidang patahan antara kristal es di inti es yang diperoleh dari kedalaman besar. Pesawat -pesawat kesalahan ini adalah hasil dari pergeseran tektonik dan telah diketahui oleh para ilmuwan selama beberapa dekade, meskipun tidak ada penjelasan yang ditemukan untuk mereka sampai sekarang.

“Fakta bahwa kami sekarang telah menemukan gempa es ini adalah langkah kunci menuju mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang deformasi aliran es pada timbangan kecil,” jelas Olaf Eisen, Profesor di Alfred Wegener Institute dan salah satu penulis rekan penelitian.

Studi oleh tim peneliti internasional ini yang dipimpin oleh ETH Zurich baru saja diterbitkan dalam jurnal Sains dan juga melibatkan para peneliti dari Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI), University of Strasbourg, Niels Bohr Institute (NBI), Institut Federal Swiss WSL dan universitas lainnya.

Api dan es terkait

Fakta bahwa gempa es ini tidak dapat diamati di permukaan dan karenanya tetap belum ditemukan sampai sekarang disebabkan oleh lapisan partikel vulkanik yang terletak 900 meter di bawah permukaan es. Lapisan ini menghentikan gempa dari merambat ke permukaan.

Analisis inti es menunjukkan bahwa partikel -partikel vulkanik ini berasal dari letusan besar Gunung Mazama di tempat yang sekarang Oregon (AS) sekitar 7.700 tahun yang lalu. “Kami heran dengan hubungan yang sebelumnya tidak diketahui ini antara dinamika aliran es dan letusan gunung berapi,” kenang Fichtner.

Profesor ETH juga memperhatikan bahwa gempa es mulai dari kotoran di dalam es. Kotoran ini juga merupakan sisa dari gunung berapi: jejak kecil sulfat yang memasuki atmosfer di letusan gunung berapi dan terbang di tengah dunia sebelum diendapkan di lapisan es Greenland di salju. Sulfat ini mengurangi stabilitas es dan mendukung pembentukan microfissure.

Lubang bor 2.700 meter di dalam es

Para peneliti menemukan gempa es menggunakan kabel serat optik yang dimasukkan ke dalam lubang bor sedalam 2.700 meter dan merekam data seismik dari dalam aliran es besar-besaran untuk pertama kalinya. Lubang bor ini dibor ke es oleh para peneliti dari East Greenland Ice-Core Project (Eastgrip), dipimpin oleh Niels Bohr Institute dan sangat didukung oleh Alfred Wegener Institute, yang mengakibatkan ekstraksi inti es sepanjang 2.700 meter. Setelah pekerjaan pengeboran selesai, para peneliti mengambil kesempatan untuk menurunkan kabel serat optik 1.500 meter ke dalam lubang bor dan merekam sinyal dari dalam aliran es terus menerus selama 14 jam.

Stasiun penelitian dan lubang bor terletak di aliran es Greenland Timur Laut (Negis), sekitar 400 kilometer dari pantai. Negis adalah aliran es terbesar dari lapisan es Greenland, yang retretnya merupakan kontributor besar untuk kenaikan permukaan laut saat ini. Di area stasiun penelitian, es bergerak menuju laut dengan kecepatan sekitar 50 meter per tahun.

Karena gempa es sering terjadi di area yang luas dalam pengukuran para peneliti, peneliti ETH Fichtner percaya itu juga masuk akal bahwa mereka terjadi di aliran es di mana -mana, sepanjang waktu. Namun, untuk memverifikasi ini, akan perlu untuk melakukan pengukuran seismik semacam ini di lubang bor lainnya – dan sudah ada rencana untuk melakukan hal itu.

Reference: “Hidden cascades of seismic ice stream deformation” by Andreas Fichtner, Coen Hofstede, Brian LN Kennett, Anders Svensson, Julien Westhoff, Fabian Walter, Jean-Paul Ampuero, Eliza Cook, Dimitri Zigone, Daniela Jansen and Olaf Eisen, 6 February 2025, Sains.
Doi: 10.1126/science.adp8094