Rýrnun jökla veldur aflögun þyngdarsviðs jarðar

Ný rannsókn Dönsku geimferðastofnunarinnar (DTU-Space) í samvinnu við Jarðvísindastofnun Háskólans og Veðurstofu Íslands sýnir að unnt er að mæla rýrnun íslenskra jökla síðustu ár með gervihnöttum. Hefðbundnar afkomumælingar sýna að íslenskir jöklar hafa hopað og þynnst jafnt og þétt frá árinu 1995 sem nemur um 10 rúmkílómetrum af ís á ári að meðaltali. Þessi rýrnun jöklanna veldur aflögun þyngdarsviðs jarðar nærri Íslandi. Þetta kemur fram í mælingum svokallaðra GRACE-gervihnatta sem eru reknir af Þjóðverjum og Bandaríkjamönnum. Grein sem varpar ljósi á þessa þróun birtist á dögunum í vísindaritinu Geophysical Journal International. 

Alexander Jarosch, fræðimaður í jöklafræði við Jarðvísindastofnun Háskólans, segir að niðurstaða rannsóknanna sé í samræmi við fyrirliggjandi afkomumælingar sem sýni að íslensku jöklarnir hafi samtals rýrnað um meira en 200 rúmkílómetra frá árinu 1995. Alexander er einn höfunda greinarinnar í Geophysical Journal International ásamt Louise Sandberg Sørensen og samstarfsfólki frá DTU-Space, sem leiðir rannsóknina, Tómasi Jóhannessyni á Veðurstofu Íslands, Helga Björnssyni, vísindamanni emeritus,  Finni Pálssyni verkfræðingi og Guðfinnu Aðalgeirsdóttur, dósent við Jarðvísindadeild Háskóla Íslands.

Hlýnandi loftslag hefur haft mikil áhrif á stærstu jökla jarðar

„Sökum þess að nýju mælingarnar sýna með beinum hætti breytingar á massa jöklanna má segja að íslensku jöklarnir hafi verið vigtaðir úr geimnum með þessum mælingum,“ segir Alexander.  Að hans sögn var mælingum á þyngdarsviði með GRACE-gervihnöttum upprunalega ætlað að mæla breytingar á massa hinna víðáttumiklu ísbreiða heimskautanna, Suðurskautsjöklinum og Grænlandsjökli, þar sem ógerningur er að koma við nákvæmum hefðbundnum  mælingum á jörðu niðri. „Þessar mælingar úr gervitunglum hafa gert mönnum kleift að sjá hvernig þessir stærstu jöklar heims hafa brugðist við hlýnun loftslags af mannavöldum. GRACE-mælingarnar fara þannig fram að fjarlægð milli tveggja gervihnatta á braut um jörðu í 500 km hæð er mæld með mikilli nákvæmni og breytingar á fjarlægðinni notaðar til þess að reikna breytingar í þyngdarsviði jarðar. Þessar mælingar hafa m.a. sýnt að rýrnun Grænlandsjökuls tvöfaldaðist og rýrnun Suðurskautsjökulsins þrefaldaðist frá um 2006 til 2013 og færðu mönnum heim sanninn um að hlýnandi loftslag hefur nú þegar haft mikil og aukin áhrif á þessa stærstu jökla jarðar,“ segir Alexander. 

Að hans sögn voru GRACE-gervihnattamælingarnar ekki upprunalegar ætlaðar til þess að meta  breytingar í massa á minni jöklum utan heimskautasvæða, eins og íslenskra jökla. Þar er mun flóknara að greina þátt jöklabreytinga í breytingum í þyngdarsviði jarðar heldur en á hinum firnastóru ísbreiðum heimskautanna.

Rýrnun Grænlandsjökuls hefur mikil áhrif á breytingar á þyngdarsviði í grennd við Ísland

Til þess að unnt sé nýta GRACE-mælingar á minni jöklum þarf að taka tillit til margra þátta og beita ýmsum leiðréttingum, m.a. þarf að meta áhrif landriss vegna minnkandi jökulfargs síðustu öldina á þyngdarsviðið, en slíkt landris er mjög hratt hér á landi, sérstaklega á Suðausturlandi. Slík greining hefur nú verið unnin fyrir íslenska jökla sem þáttur í norræna rannsóknarverkefninu SVALI. Louise Sandberg Sørensen hjá Dönsku geimferðastofnunni (DTU-Space) vann úr og greindi GRACE-gögnin fyrir Ísland, Alexander Jarosch gerði líkanreikninga fyrir landris og afkomumælinganna hefur verið aflað undanfarna áratugi á Jarðvísindastofnun Háskólans í samvinnu við Landsvirkjun og á Veðurstofunni. Þannig var unnt að greina þátt rýrnunar jökla og landriss í þeim breytingum í þyngdarsviði sem mælt var í gervitunglunum. 

Niðurstöður samstarfsverkefnisins sýna að landris vegur að hálfu leyti upp áhrif rýrnunar íslensku jöklanna á þyngdarsviðið í grennd við Ísland.   

„Miklu skiptir þannig að taka tillit til áhrifa jarðskorpuhreyfinga við mat á jöklabreytingum með mælingum á þyngdarsviði úr gervitunglunum. Jafnframt kemur í ljós að rýrnun Grænlandsjökuls hefur mikil áhrif á breytingar á þyngdarsviði í grennd við Ísland. Talið er að þessi áhrif frá Grænlandsjökli muni ráða miklu um hækkun sjávarborðs við Ísland á þessari öld og valda því að hún verði innan við helmingur af meðaltali yfir heimshöfin. Orsökin er sú að þegar Grænlandsjökull rýrnar mun ísmassi hans ekki toga að sér sjóinn í sama mæli í átt til Grænlands og hann gerir nú.“