Usynlige kæmpebølger under isen
Når vi tænker på smeltende gletsjere, forestiller vi os typisk sol, varm luft og dryppende is. Men nye målinger fra en fjord i det sydlige Grønland tegner et helt andet billede: Dybe, usynlige vandmasser på højde med skyskrabere river varmt vand opad og gnaver sig ind i gletsjerne — dag efter dag, uden pause.
Det hele starter med et tilsyneladende velkendt fænomen: En enorm isblok brækkер af fra gletsjerfronten og styrter i havet. Braget er imponerende, men det egentlige drama udspiller sig bagefter — usynligt under overfladen.
Når isbjerget falder, frigives en enorm mængde energi. Denne impuls skaber interne bølger inde i vandsøjlen — ikke på overfladen. Forskere fra Universitetet i Zürich og partnerinstitutioner viser, at disse bølger kan blive flere hundrede meter høje — sammenlignelige med en skyskraber.
Hvert afbrudt isbjerg udløser en kædereaktion, der angriber gletsjeren nedefra.
Bølgerne bygger sig op i fjorden, preller af mod de stejle klippevægge og bevæger sig igen og igen gennem de samme vandområder. Derved blander de vandlagene grundigt. Det afgørende er, at relativt varmt vand fra større dybder når direkte frem til gletsjerfronten og dens underside.
Sådan mangedobler bølgerne smeltningen
Den vedvarende omrøring af vandmasserne forandrer fysikken ved gletsjerfoden. Normalt dannes der lag af smeltevand og koldere havvand, som bremser varmeudvekslingen en smule. De interne bølger river konstant disse bufferlag i stykker.
Ifølge de nye målinger kan én enkelt bølgecyklus i gennemsnit smelte omkring én centimeter is. Det lyder beskedent — men bølgerne kan bevæge sig gennem fjorden i timevis, og sådanne hændelser optræder hyppigt.
- Flere bølgeserier pr. dag
- Hver cyklus smelter op til 1 cm is
- Samlet op til 1 meter smeltning pr. dag ved fronten
Dermed når smelteraten værdier, der er sammenlignelige med gletsjernes fremadskridende bevægelse. Gletsjertungen mister altså ved sin forreste kant masse næsten lige så hurtigt, som den tilføres bagfra. Det destabiliserer hele fronten og forbereder nye afbrud.
En forstærker der fodrer sig selv
Forskerne taler om en "multiplikatoreffekt": Hvert afbrud genererer bølger, der svækker undersiden og dermed fremmer nye afbrud. Resultatet er en selvforstærkende cyklus.
Gletsjeren fortærer billedligt talt sig selv — via de bølger, den skaber med hvert brud.
Klimamodeller, der hidtil kun har taget højde for luft- og vandtemperaturer eller synlige overfladeprocesser, undervurderer derfor den reelle smeltning af gletsjernes undervandsside. Skøn tyder på, at modeller i nogle tilfælde har taget fejl med en faktor ti til hundrede.
Glasfiber som gigantisk mikrofon på havbunden
Hvordan måler man en proces, der udspiller sig hundredvis af meter under vandet og hverken fanges ordentligt af satellitter eller klassiske målebøjer? Her kommer en teknisk særlighed i spil: glasfiberteknologi — den samme type der ellers bruges til internet.
Et cirka ti kilometer langt glasfiberkabel blev lagt ud på havbunden i en fjord i det sydlige Grønland. Med en metode kaldet "Distributed Acoustic Sensing" bliver hvert enkelt meter af kablet til et målepunkt. Selv de mindste vibrationer, trækspændinger og temperaturændringer kan registreres langs hele kablets længde.
Resultatet er en slags ekstremt langstrakt mikrofon og termometer i ét. Hvert afbrud af et isbjerg, hver opstående bølge og dens udbredelse efterlader et karakteristisk mønster i fibersignalet.
Glasfiber bruges her ikke til datatrafik, men som et følsomt øre på fjordbunden.
De analyserede data viser tydeligt: Synlige overfladvebølger dør relativt hurtigt ud. De indre, usynlige bølger bevæger sig derimod langt længere gennem dybden og driver varmeudvekslingen derfra. Først med denne teknologi var det muligt at kvantificere deres indflydelse.
Én gletsjer som casestudie — en hel iskappe som risiko
De aktuelle undersøgelser fokuserede på en tidevandgletsjer i det sydlige Grønland, hvis tunge munder direkte ud i havet. Den udsender årligt omkring 3,6 kubikkilometer is i havet — næsten tre gange volumenet af den kendte Rhonegletsjer i Alperne.
Hvert af disse afbrudte isblokke udløser nye bølger, der igen skyller varmt vand mod gletsjerfronten. Isbjerge præger dermed ikke blot fjordenes overflade, men også deres termiske struktur og strømninger i dybden.
Sådanne tidevandgletsjere findes der mange af i Grønland. Den nu nærmere undersøgte lokalitet betragtes blot som ét eksempel på mange lignende fjordsystemer. Eksperter vurderer, at den beskrevne mekanisme er aktiv i talrige regioner — hidtil blot uden tilstrækkelige måledata.
Konsekvenser for havniveau og vejr
Grønlands indlandsis indeholder nok frosset vand til at hæve det globale havniveau med omkring syv meter, hvis det smelter fuldstændigt. Dertil er vi ikke kommet endnu — men enhver yderligere acceleration af smeltningen øger presset på kystregioner verden over.
- Hyppigere og kraftigere stormfloder
- Tab af kystarealer og saltvandsindtrængen i ferskvandssystemer
- Dyre beskyttelsesforanstaltninger i havnebyer
Hertil kommer, at smeltevand fra Grønland påvirker store havstrømme — herunder systemet omkring Golfstrømmen. Strømme i Atlanterhavet transporterer varme fra syd mod nord. Ændres deres styrke eller forløb, forskydes nedbørsmønstre og temperaturfordelinger over hele Nordatlanten — helt ind til Mellemeuropa.
Hvorfor interne bølger opfører sig så anderledes
Havvand er opbygget i lag med forskellig tæthed afhængigt af temperatur og saltindhold. Ved overgangene mellem disse lag kan der opstå bølger — på samme måde som ved overfladen mellem luft og vand, blot i dybet.
Interne bølger bevæger sig langsommere, men kan til gengæld blive langt større end almindelige overfladvebølger. De transporterer energi og varme over store afstande og blander vandsøjlen på en måde, som satellitter knap kan registrere. Det er præcis disse bølger, der i de grønlandske fjorde gør den afgørende forskel for smelteraten.
Hvad de nye erkendelser betyder for forskningen
For klimamodeller og havniveauprognoser betyder det: Uden effekterne fra disse bølger er beregningerne mangelfulde. Fremtidige modeller skal tage højde for, i hvilken grad interne bølger øger varmetransporten til gletsjerfronten.
Glasfiberbaserede målenetværk vil kunne udlægges i yderligere fjorde — ikke kun i Grønland, men også i Antarktis eller i regioner med marine udløbsgletsjere. Mange lande lægger allerede undervandskabling til telekommunikation. En del af denne infrastruktur vil på sigt kunne bruges til at overvåge sårbare klimaområder.
For den brede offentlighed virker alt dette fjernt — et sted mellem isbjerge og arktiske fjorde. Men i virkeligheden arbejder disse stille processer på forandringer, der siden får ganske reelle konsekvenser i hverdagen: højere vandstande, ændrede vintre, nye ekstremvejrshændelser. Klimaforandringernes egentlige kraft viser sig altså ikke kun i varmerekorder, men også i de kæmpebølger ingen kan se — dybt under Grønlands is.
