Dynamika lodu lodowcowego

Celem zespołu projektu ICEDISC (Ice dynamics investigations with seismological components) było zbadanie systemu drenażu podlodowcowego przy użyciu technik analizy szumu sejsmicznego. Koncentrując się na źródle fal sejsmicznych zbadano właściwości lodu z lodowca, w tym grubości pokrywy lodowej i struktury jego podstawy.

Analiza spektralna nagrań sejsmicznych z pokrywy lodowej Grenlandii wykazała, że woda odgrywa kluczową rolę w powstawaniu i częstotliwości występowania procesów o charakterze sejsmicznym. Wykazano, że ciśnienie wody z młyna lodowcowego decyduje o częstotliwości i sile szumu sejsmicznego wywoływanego przez wodę. Młyny lodowcowe to pionowe szyby, formujące się w lodowcu na skutek przesączania się wód powierzchniowych przez pęknięcia w lodzie.

Równolegle prowadzone badania polegały na analizie sejsmogramów odległych trzęsień ziemi w miejscach, gdzie występowały wywołane przez człowieka zdarzenia, takie jak wybuchy, strzały z broni palnej czy uderzenia młota. Wyniki wykazały istnienie warstwy osadu podlodowcowego o grubości co najmniej 80 m. Odkrycie to potwierdza najnowsze obliczenia oparte na modelowaniu numerycznym oraz obserwacje, które sugerowały obecność "miękkiej podstawy", która mogłaby mieć znaczny wpływ na przepływ pokrywy lodowej.

Prace zespołu ICEDISC zaowocowały nową wiedzą dotyczącą dynamiki i hydrauliki lodowca. Odkrycie grubej warstwy osadu lodowcowego należy uwzględnić w modelach przepływu powłoki lodowcowej i globalnego podnoszenia się poziomu morza. Zespół wykazał ponadto, że informacje dotyczące właściwości pokrywy lodowcowej i lodowca można uzyskiwać z pasywnych nagrań sejsmicznych.

Rozchodzenie się fali sejsmicznej zależy do pewnego stopnia od stanu lodowca, a wywiedzioną z szumu prędkość fali sejsmicznej można wykorzystać do monitorowania stabilności stromych lodowców. Umożliwi to wioskom i ośrodkom turystycznym otrzymywanie z wyprzedzeniem ostrzeżeń o tworzeniu się jezior lodowcowych lub o zawalaniu się stromych lodowców, które pochłonęły w przeszłości tysiące istnień ludzkich.