Bohr-forskere afslører gigantisk ferskvandsudslip i Grønland – Københavns Universitet

Videresend til en ven Resize Print Bookmark and Share

SCIENCE > Presse > Nyheder > 2017 > Bohr-forskere afslører...

18. august 2017

Bohr-forskere afslører gigantisk ferskvandsudslip i Grønland

Grønlandsk ferskvandsudslip:

Forskere fra Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet studerede satellitfotografier af Lake Catalina, en gletsjeromsluttet sø i Østgrønland, og fik en overraskelse: Søen har leveret fire kæmpe ferskvandsudslip gennem de sidste 50 år – uden at hverken befolkningen i området eller videnskaben har bemærket det. Hvert af disse udslip har udløst en energi svarende til op mod 240 Hiroshima-bomber, og et nyt udslip er lige om hjørnet. Nogle af fotografierne blev taget af en amerikansk spionsatellit.

Søer, der er omsluttet af gletsjere, er sårbare.  Hvis den isbarriere - den prop - gletsjeren i realiteten danner, begynder at blive utæt, kan resultatet nemlig blive, at enorme vandmasser løber ud.

I de sidste 200 år har videnskaben registreret en lang række af sådanne udslip i bjergområder  - i blandt andet Norge, USA, Island, Argentina, Kirgisistan, Canada, Østrig og Schweiz - hvor man i mange tilfælde på forhånd har vidst, at det kunne ske, og derfor søgt at være på vagt.

Især hvis vandmasserne fra gletsjersøen kunne true omkringliggende beboelser og i værste fald kræve menneskeliv.

The outburst floods from Lake Catalina have a volume of 3 km3. That is six times the total volume of all humans. Illustration: Aslak Grinsted

Hvad ingen hidtil har vidst er imidlertid, at nogle af de største ferskvandsudslip fra gletsjeromsluttede søer, der nogen sinde er dokumenteret, har fundet sted i Østgrønland fra søen Lake Catalina, som ligger på en ø i Scoresbysund Fjord. Der er tale om fire udslip i perioden 1966-2012, som nu er dokumenteret - og hvert udslip har frisat i størrelsesordenen 2,6-3,4 kubikkilometer ferskvand.

3,4 kubikkilometer vand er mere end blot en douche - det svarer til 3.400 milliarder liter - og forestiller man sig at der blev bygget en spand, som kunne rumme hele dette udslip, ville spanden være så stor, at Jordens samlede befolkning på 7,5 milliarder mennesker kunne være nede i den syv gange. Vandmasserne fra Lake Catalina er da også så betydelige, at de på en særlig opgørelse over udslip fra gletsjersøer ligger på top fem i hele den tid, videnskaben har fulgt og studeret fænomenet - hvilket vil sige fra 1818 til dato. Kun enkelte udslip i Argentina og USA har været større, idet en krabat på 5.400 milliarder liter fra Hubbard Glacier i Alaska i 1986 indtager den ubestridte førsteplads.

Opdagelsen af de grønlandske megaudslip, som i denne uge offentliggøres i det videnskabelige tidsskrift Scientific Reports, er gjort af tre forskere fra Is og Klima ved Niels Bohr Institutet (NBI) - Dorthe Dahl-Jensen, Christine Hvidberg og Aslak Grinsted. Desuden har en spansk forsker, Néstor Campos fra Complutense University of Madrid, deltaget i arbejdet med at beskrive og forstå fænomenet.

Center for Is og Klima ved Niels Bohr Institut er en af verdens førende forskningscentre inden for boring og analyse af iskerner med det formål at kortlægge og analysere tidligere klimaændringer for at forbedre vores forståelse af nuværende og fremtidige klimaændringer.

"Det var virkelig en tilfældighed, at vi fandt ud af, at der foregår disse enorme ferskvandsudslip fra Lake Catalina - der ligger på øen Renland dybt inde i Scoresbysund Fjord, i luftlinje cirka 180 km fra byen Scoresbysund, som på grønlandsk hedder Ittoqqortoormiit", fortæller lektor Aslak Grinsted, som har stået i spidsen for arbejdet:

"Vi blev opmærksomme på, at Lake Catalina regelmæssigt er blevet fotograferet af en række forskellige satellitter gennem de sidste 50 år, fra 1966-2016. Når vi sammenholdt disse optagelser, som i dag alle er offentligt tilgængelige, fik vi informationer om markante udsving i vandstanden i søen - og på den måde kunne vi se de fire udslip, der alle har fundet sted i vintermånederne, typisk fra november til marts. Det første i perioden 1966-72, det andet i 1988-89, det tredje i 2003-04 og det sidste i 2011-12. Og ved at arbejde med de data, der kunne hentes ud af satellitoptagelserne, blev det desuden muligt for os at opstille en model, som med en vis sikkerhed kan beregne, hvornår næste udslip kommer. Modellen siger, at det senest vil finde sted i 2023, men man kan faktisk ikke udelukke, at det sker allerede næste år, i vinteren 2018-19".

Den usikkerhed, der omgærder tidspunktet for næste megaudslip fra Lake Catalina, skyldes de stigende temperaturer, som i disse år opleves i Grønland og resten af Arktis på grund af den globale opvarmning. Disse temperaturstigninger øger afsmeltningen fra gletsjere - og dermed kan de isbarrierer, som holder vandet 'indenbords' i søer som Lake Catalina, populært sagt blive utætte tidligere end antaget, forklarer Aslak Grinsted.

Lake Catalinas overflade måler cirka 20 kvadratkilometer. NBI-forskerne ønsker at studere søen grundigt og i den forbindelse blandt andet kortlægge dens dybdeforhold. Foto: Raphäel Dein

Et vandspejl i - næsten - frit fald

Omkring 2.500 m over Scoresbysund Fjord knejser Renlands top. Det er en iskappe, der næsten får det til at se ud, som gik den 100 km lange klippeø med hvid hue. Langs en del af øens fjeldside - cirka 600 m over havet i tilslutning til en dal - finder man Lake Catalina, der er forbundet med to mindre, højere beliggende søer. Vandet i dette søsystem stammer fra Renlands iskappe - det er ferskvand, smeltevand, som løber til i sommermånederne.

Lake Catalina blev navngivet af Geodætisk Institut i 1963 - opkaldt efter de amerikansk producerede Catalina amfibiefly, som i 1950'erne blev brugt i forbindelse med kortlægning af Grønland - og søen er ikke noget gadekær! Den er omkring 10 km lang og i gennemsnit to km bred, og visse steder kan den udmærket være flere hundrede m dyb, fortæller Aslak

Foto: NASA

Grinsted: "Egentlige dybdemålinger er der mig bekendt aldrig foretaget i søen, selv om der gennem årene har været forskellige ekspeditioner til Lake Catalina, seneste en fransk i 2016 - hvor deltagerne også sejlede på søen. Og den samme usikkerhed ser ud til at gælde for det eventuelle dyreliv i søen, for så vidt jeg har kunnet finde ud af, er det heller ikke undersøgt videnskabeligt endnu. Men det bliver ikke mig, der kommer til at kigge på søens biologi, for sammen med mine kolleger fra NBI har jeg rigeligt at gøre med at blive klogere på den dynamik, der ligger bag de store udslip – for her er der stadig meget, vi mangler at klarlægge og forstå", siger Aslak Grinsted.

En vis viden om vanddybden i Lake Catalina har NBI-forskerne imidlertid, og den stammer netop fra de satellitfotografier, der ligger til grund for deres videnskabelige artikel i Scienific Reports, forklarer Aslak Grinsted: "For når man ser nøje på fotografierne - de ældste, dem fra 1966, er optaget af den amerikanske spionsatellit Corona KH 4-A, som var aktiv fra 1963-69 - bliver man pludselig klar over, at vandstanden i Lake Catalina kan svinge så voldsomt, at man næsten tror, at vandspejlet er i frit fald. Der kan være tale om fald på op til 150 m, og det er meget vand, når søen har en overflade på cirka 20 kvadratkilometer.

Lake Catalina modtager smeltevand fra Renlands iskappe. Toppen af iskappen knejser 2.500 over havet. Smeltevandet løber til i sommermånederne og fylder Lake Catalina godt op. Når vandstanden i Lake Catalina når en vis højde, øges presset på den underliggende Edward Bailey-gletsjer så markant, at vandet begynder at strømme ud af søen. Vandet ’borer’ et drænrør med en diameter på 55 meter gennem gletsjeren – og kort efter er et megaudslip en realitet. Grafik: Aslak Grinsted.

Da jeg havde set et par 'før-og-efter' billeder med udsving af den art, begyndte jeg at fundere over, hvordan alt det vand egentlig var sluppet ud af søen i pludselige ryk - altså dynamikken bagt disse udslip - og det var på den baggrund, vi besluttede at se nærmere på fænomenet".

Gletsjeren bliver løftet

Den prop, der holder smeltevandet fra Renlands isdækkede top lukket inde i Lake Catalina, er en 40 km lang gletsjer opkaldt efter den britiske geolog Sir Edward Bailey (1881-1965). Og gletsjerens spids, dens tunge, slutter næsten i niveau med vandspejlet i Scoresbysund Fjord - hvor de gigantiske udslip fra Lake Catalina også ender, fortæller Aslak.

Edward Bailey Gletsjeren i Østgrønland. Gletscheren flyder hen imod bunden af billedet. Foto: Michael John Hambrey

Grinsted: "Dynamikken bag udslippene er med al sandsynlighed, at vandet i Lake Catalina ender med at presse sig ind under gletsjeren - og løfter den.

Det sker, når der er løbet så meget smeltevand i søen, at vandspejlet er steget kraftigt, og trykket fra vandsøjlen mod den underliggende gletsjer dermed også er meget stort. Vores model viser, at søvandet derefter på et tidspunkt begynder at smelte sig vej gennem Edward Bailey-gletsjeren og i virkeligheden 'borer' en tunnel, der fungerer som et drænrør".

Det er gennem dette drænrør - denne kanal - vandet fra Lake Catalina kan finde vej ud i fjorden, siger Aslak Grinsted: "Og kigger man på den energi, som i den sammenhæng bliver frigivet, svarer den ved et udslip på 3,4 kubikkilometer ferskvand til 240 gange den energi der blev frisat, da amerikanerne under Anden Verdenskrig kastede atombomben over Hiroshima. Det er så meget energi, at udslippet kan ’bore’ en 20 km lang tunnel med en diameter på 55 m tværs gennem isen i Edward Bailey-gletsjeren – og det er virkelig voldsomt”.

Ukendte konsekvenser

Men hvad sker der, når så store mængder ferskvand i løbet af blot nogle få måneder slippes ud i Scoresbysund Fjord?

"Det er et såkaldt godt spørgsmål", siger Aslak Grinsted: "Vi har spurgt de mennesker, der lever i byen Ittiqqortoormiit, om de har bemærket noget usædvanligt i forbindelse med de udslip vi kan dokumentere har fundet sted fra 1966-2012, og svaret har i alle tilfælde været et nej. Det er altså ikke sådan, at udslippene eksempelvis har medført vandstandsstigninger i Scoresbysund Fjord, der har fået folk til at undre sig. Og vi kan heller ikke på nuværende tidspunkt komme med noget bud på, om disse udslip påvirker de havstrømme, der er i området”.

Aslak Grinsted vil dog meget gerne gerne undersøge udslippene fra Lake Catalina nærmere, og han har sammen med sine kolleger fra NBI forskellige ideer til, hvordan det kan gøres, fortæller han:

Center for Is og Klima borede e iskerne gennem Renland iskappe i 2015 som en del af RECAP projektet. Foto: Sune Olander Rasmussen

"Det er jo en kendsgerning, at der lige nu bygges kraftigt op til et nyt udslip fra Lake Catalina - og vi kan desuden se, at den generelle tendens er, at der bliver kortere og kortere mellem udslippene fra søen i takt med, at temperaturen stiger i Arktis på grund af den globale opvarmning. Sådan kan det formentlig også forholde sig med gletsjeromsluttede søer mange andre steder i verden, fordi de temperaturstigninger, vi ser i disse år,  ikke er begrænset til Arktis – og det kunne indikere, at gletsjeromsluttede søer overalt i verden er i færd med at blive mere uforudsigelige - og dermed potentielt også mere farlige - fordi udbrud og oversvømmelser kan forekomme med kortere varsel, end man er vant til”.

”Ved at følge Lake Catalina meget nøje kan man derfor håbe, at den kan give informationer, som kan bruges i forbindelse med overvågning af gletsjeromsluttede søer også mange andre steder end i Grønland – og altså fungere som en slags model-sø. Og det er det, vi nu vil prøve at søge midler til at gennemføre”, siger Aslak Grinsted.

Ønsket er at sætte et stort antal gps-baserede måleinstrumenter på Edward Bailey-gletsjeren – for derved at kunne følge alle bevægelser i den 40 km lange ismasse. Desuden ønsker NBI-forskerne at montere kameraer, der skal dokumentere det næste udslip fra Lake Catalina – og endelig er planen at få styr på, hvor dyb søen egentlig er.

NBI arbejder i forvejen på Renland – på selve iskappen i øens nordlige ende – hvor der siden 1988 har været gennemført en række iskerneboringer. Men ingen af forskerne bag den nye undersøgelse har endnu været ved Lake Catalina, fortæller Aslak Grinsted:

”Vi kender faktisk kun søen fra satellitfotografierne – det kunne være meget spændende at besøge den. Tænk, hvis man kunne komme til at sejle på den!”

Læs artiklen her >> https://www.nature.com/articles/s41598-017-07960-9

Aslak Grinsted, Lektor ved Center for Is og Klima, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet, Tlf: +45 35 32 06 20, +45 77347444 lokal 490 (Valid until Aug22), +45 31380716 (Valid from 22/8), Email: aslak@gfy.ku.dk

Christine Hvidberg, Lektor Center for Is og Klima, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet, Tlf: +45 35 32 05 63, Email: ch@nbi.ku.dk

Dorte Dahl-Jensen, Professor Center for Is og Klima, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet, Tlf: +45 35 32 05 56, Email: ddj@nbi.ku.dk