Coola jobb: Jaga överraskningar i tunna glaciärer

Jon Riedel ser den stora ryggsäcken som lutar sig mot sin pickup. En isyxa är fastspänd på ena sidan av packningen. Tvåhundra fot av klätterrep ligger ihoprullade ovanpå. Ett tält, sovsäck, mat och första hjälpen-utrustning är fastklämda inuti. Med en hävd axlar Riedel packningen och vandrar in i de olympiska bergen i Washington. Han är på väg till Blue Glacier, nästan 32 kilometer (20 miles) upp på leden.

Glaciärer rör sig långsamt floder av is. När snö ackumuleras under många år pressar de översta lagren snö under till is. Gradvis får isens tyngd att den flyter nedför. Glaciärer är fascinerande, vackra och viktiga på överraskande sätt.

Jon Riedel följer förändringar i Washingtons bergsglaciärer . För att hålla sina lag säkra på glaciärer följer Riedel en säkerhetsmanual på 60 sidor.William Baccus

Riedel är en

geolog

med National Park Service. Han har ägnat flera år åt att studera glaciärerna som klamrar sig fast vid Pacific Northwests högsta toppar. Och han har dokumenterat något alarmerande: De där glaciärerna smälter och snabbt.

Jordens föränderliga klimat orsakar denna stora härdsmälta. När de smälter ger glaciärer forskarna nya synpunkter på klimatförändringarna, oroande blickar in i framtiden och till och med några skatter.

Här möter vi tre forskare som utforskar hur smältande glaciärer förändrar vår värld. Riedel registrerar hur snabbt bergsglaciärer krymper och vad det kan betyda för vattenkällor. En annan forskare reser till Antarktis för att spåra kollapsen av en massiv ishylla. En tredje letar efter bevis på forntida människor som exponerats när isen försvinner.

Bergsmälta Riedel och hans team klättrar bredvid en tumlande bäck. De trasslar genom tjocka buskar och uppför en stenig bergssida. När de når Blue Glacier, repar de sig samman i fall någon skulle falla in i en farlig, djup spricka i isen som kallas en spricka (Kreh-VASS). Slutligen, efter att ha klättrat högt upp på glaciären, är de redo att göra lite vetenskap.

Jon Riedel mäter massbalansen för glaciärer i vattenekvivalent, för att exakt jämföra snö med vatten. Här är Riedel repad så att han inte faller ner i det här hålet orsakat av smältande snö på ålglaciären, i Washingtons Olympic Mountains.Mike Larrabee

Varje vinter samlas så mycket som 6 meter (20 fot) snö på Washingtons glaciärer. Några finns kvar. En del smälter över sommaren. Skillnaden mellan hur mycket som ackumuleras och hur mycket som smälter är den årliga

massbalansen

.

“Att få massbalans innebär att besöka personligen för att mäta det faktiska snödjupet”, förklarar Riedel. Tre gånger varje år besöker team av National Park Service-forskare samma åtta glaciärer. Dessa glaciologer reser till fots, på skidor och ibland med helikopter.

I april mäter de hur mycket snö som har samlats sedan föregående sommar. De använder antenner från gamla militära stridsvagnar, som är styva nog att köra in i tät snö, men som ändå går sönder för enkel transport. Forskarna slår även in plastpålar i glaciärerna och markerar snönivån på dem.

På midsommaren kollar laget insatserna. I september kommer de tillbaka för att mäta hur mycket mer av varje påle som sticker över snön. Det avslöjar hur mycket ytsnö som smält bort från glaciären under sommaren.

Dessa massbalansmätningar är kärnan i Riedels arbete. Dessutom, säger Riedel, använder hans team satellitfoton för att spåra förändringar i glaciärerna/den totala ytan.

Efter decennier av studier är en sak klar. Nästan varje glaciär har en negativ massbalans. De smälter. De täcker också mindre mark. Vissa, som Lillian Glacier i Olympic National Park, har helt försvunnit.

Lillian Glacier, i Washingtons Olympic Mountains, 1905 (överst) och ett foto taget på samma plats 2015 (nederst). Glaciärvolymen i OS har minskat med 33 procent bara sedan 1982.Överst: Nationellt Park Service; Nederst: William Baccus

“Förlusterna är ganska häpnadsväckande under de senaste 50 åren”, säger Riedel. I till exempel de olympiska bergen har den totala ytan som täcks av glaciärer minskat med en tredjedel bara sedan 1982. Dessutom, förklarar han, innebär varmare vintrar att mer nederbörd faller som regn, som rinner av snarare än att samlas som snö och is. Vad detta betyder är att årets snöansamling krymper medan smältsäsongen växer. “Det är ett dubbelt slag”, säger han.

Varför bry sig så mycket om några avlägsna isbitar? Nåväl, för det första, förklarar Riedel, är glaciärer en livsmiljö, en del av det alpina

ekosystemet

. Men ännu viktigare, de är en avgörande vattenkälla. Deras sommarlånga smälta håller strömmar flytande under perioder av lång, torr värme. Det vattnet är viktigt för att dricka, odla och fiska. Riedel säger att i vissa glacialmatade floder som han spårar har flödet minskat med nästan en fjärdedel under de senaste decennierna.

Idag har Riedel inte alltid tid att själv gå upp på glaciärerna. “Det finns mycket bakgrundsarbete förutom fältarbete”, säger han. “Datahantering är en stor sak.” Det betyder att chilla framför en datorskärm. Ändå är det svårt att inte titta ut genom fönstret på bergen. “För någon som gillar att vara ute är datorn ett slags ankare”, säger han.

Knäcka Jämfört med glaciärer i Antarktis är Jon Riedels glaciärer bara små istappar. Antarktiska glaciärer kan vara större än hela amerikanska delstater.

Denna satellitbild visar utbredningen av Larsen B-ishyllan genom åren. Som den röda linjen visar kollapsade en stor bit plötsligt i mars 2002 och bröt sig in i många små isberg.Ted Scambos, National Snow and Ice Data Center

Vid kanten av Antarktis sträcker sig glaciärer ut på havet i stora flytande

ishyllor

. I mars 2002 blev forskare häpna när en stor del av en antarktisk ishylla, kallad Larsen B, plötsligt sönderföll. Området som föll isär var lika stort som Rhode Island. Inom några veckor hade de flesta av Larsen B brutit sig in i en galax av isberg.

Varför föll ishyllan isär så snabbt? Hur har dess kollaps påverkat miljön, både nära och fjärran? Och vad händer härnäst? Erin Pettit är på ett uppdrag för att ta reda på det.

Pettit, som arbetar vid University of Alaska i Fairbanks, började inte studera glaciärer. Istället började hon sin karriär som maskiningenjör. “Mitt 'aha'-ögonblick kom inte förrän jag var senior på college”, minns hon.

Det var då hon insåg att hon kunde tillämpa sin kärlek till fysik och ingenjörskonst på glaciärerna och bergen hon tyckte om att utforska. Trots det höll Pettit fast vid ingenjörskonst ett tag och designade elbilar. Sedan vände hon sig äntligen till geofysik och glaciologi. Nu, med en doktorsexamen i

geofysik

, är hon särskilt intresserad av vad som händer inuti glaciärer – platser som bara instrument kan ser.

Pettit tycker att Larsen B är särskilt spännande – och alarmerande. Klimatet här, på Antarktishalvön, har värmts upp mer än någon annan plats på södra halvklotet. Forskare kopplar nu ishyllans kollaps till denna uppvärmning.

Även om det mesta av ishyllan bröts upp och smälte bort, höll en del fast vid kontinenten. Pettit och andra vetenskapsmän tittar på denna kvarleva. De vill veta hur – och när – den sista biten av Larsen B kan falla isär.

De studerar också de landbaserade glaciärerna som hade kopplats till ishyllan. Utan ishyllan för att hålla dem tillbaka, säger Pettit, har dessa glaciärer blivit snabbare. De flyter nu sex till tio gånger snabbare. De har också tunnats med så mycket som 152 meter (500 fot) på bara en sexårsperiod.

Om all is bara i västra Antarktis glider bort så här kan det få havsnivån att stiga 4,9 meter! I värsta fall: om isen som täcker hela Antarktis smälter kan havsnivån stiga 10 gånger så mycket (160 fot).

Erin Pettit har varit på sex expeditioner till Antarktis och använt geofysik för att utforska hur glaciärer rör sig. “Jag var alltid intresserad av fysik som barn”, säger hon.Terry Harran

Och Pettits fynd skulle kunna ha ännu bredare tillämpningar. Tidigare denna månad rapporterade forskare att Larsen C-ishyllan ser ut att vara redo att befria sig från Antarktis snart.

Pettit och kollegor får lite hjälp i sitt arbete av en vän i Antarktis som heter AMIGOS. Det är en förkortning av Automated Meteorological Ice Geophysical Observation Systems. AMIGOS mäter isförhållanden, väder, havsströmmar och temperatur. Den använder också GPS (globalt positioneringssystem) för att exakt lokalisera sig själv som isen den åker på skift. Med några timmars mellanrum skickar AMIGOS alla dessa data till Pettits och andra forskares kontor.

Även med AMIGOS åker Pettit fortfarande personligen till Antarktis för fältarbete. Där bor hon i ett tält som står upp på isen tillsammans med andra forskare. Det kan låta tufft. Men Pettit gillar att chilla på is. Hon gillar det faktiskt så mycket att hon delar sin passion för glaciärer med gymnasietjejer i ett sommarprogram som heter Girls on Ice.

Att hänga på en glaciär i Antarktis verkar vara långt ifrån att designa bilar. Men för Pettit var övergången naturlig. “Håll ditt sinne öppet för nya möjligheter”, säger hon. “Du vet aldrig var du kan hamna.”

Glaciers spöken Att jaga spöken ger Albert Hafner frossa. Men inte för att han är vidskeplig. Det beror på att Hafner letar efter bevis på de döda på några av Europas kallaste platser.

Albert Hafner diggar en 4800 år gammal björkbark-båge under isen vid Schnidejoch Pass, Schweiz.
Hur fungerar radiokoldatering?
En video av Scientific Americans Instant Egghead-serie

Michael Moyer, E. Olson och I. Soni

Glaciärer hade hållit dem frusna i tid. Ofta, när människor stöter på ett ben eller en träpil nära en glaciär, inser de inte ens att föremålet är gammalt eftersom det är så välbevarat. Men när föremålen väl är upptinade kan de sönderfalla snabbt.

Från sina fynd har Hafner satt ihop en överraskande historia. Han har verkligen hittat ett spöke. “Vi tror att en person dog här omkring 2 800 f.Kr.”, säger han. Det är nästan 6 000 år sedan. Att någon överhuvudtaget gick här tyder på att Schnidejochpasset var glaciärfritt då. Det var förmodligen en viktig väg för resor och handel. Isen som begravde dessa föremål kom senare. Hafner och kollegor jämför betydelsen av dessa fynd med ett mer känt fryst fynd: Ötzi, en nästan intakt, 5 300 år gammal mumie som upptäcktes i Alperna 1991.

Vissa föremål som kommer upp från glaciärer kommer inte att vara så överraskande, eller så intakta. Hafner berättar historien om ett amerikanskt militärplan som kraschade mot en schweizisk glaciär 1946. Människorna räddades. Men efter över 70 år har planet sjunkit djupt ner i glaciären. Eftersom glaciären rör på sig räknar Hafner med att den ska börja spotta ut planet ganska snart. Glaciärernas vältning kommer inte att ha varit snäll mot den. “Planet kommer att komma ut i mycket små bitar,” förutspår han.

Som det där planet, det mesta som faller ner i glaciärer tuggas upp. Men ibland, som vid Schnidejoch, hamnar föremål i en naturlig fördjupning, skyddade från den malande isen i rörelse. Det är då arkeologer har tur. Hafner hoppas att det är fallet när han funderar på varmare tider. “Vi kan förvänta oss fler fynd i framtiden”, säger han.

Arkeologen Albert Hafner hittar rester av mänsklig aktivitet smälta från isen i de schweiziska alperna.A. Hafner/Oeschger Center for Climate Change Research

Detta är en i en serie om karriärer inom naturvetenskap, teknik, ingenjörsvetenskap och matematik möjliggjort med generöst stöd från Arconic Foundation.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*