Desde principios del siglo XX, casi todos los glaciares de la Tierra se han estado retirando o derritiendo. Los glaciares cubren el 10 por ciento de la superficie terrestre del planeta y contienen el 75 por ciento de nuestra agua dulce. Además, el agua de los glaciares derretidos representa casi dos terciosdel aumento observado en los niveles globales del mar. A pesar de las inminentes consecuencias ecológicas, el movimiento de los glaciares sigue siendo poco conocido debido a la falta de investigación sobre cómo las grandes masas de hielo se visten y fluyen en contacto con el lecho de roca.
La aspereza del lecho rocoso, la temperatura de la interfaz del lecho de hielo y la presencia de cavidades llenas de agua afectan la fricción e influyen en cómo fluirá el hielo. Estudiar estos factores plantea desafíos únicos: la detección remota de radar por satélites y aviones puederastrea el movimiento glacial, pero no puede mirar a través de miles de pies de hielo para medir las propiedades detalladas del hielo y la roca.
En un nuevo documento en El diario de la física química , de AIP Publishing, el físico teórico Bo Persson del Centro de Investigación Jülich en Alemania describe un nuevo modelo de fricción de hielo que ofrece una visión crucial de los flujos de los glaciares.
Persson recurrió a estudios previos de superficies de caucho que están en contacto estacionario o se deslizan entre sí. Para los glaciares, examinó factores como la rugosidad del lecho de roca y el hielo, y el efecto de la regelación: derretimiento y congelación causados por las fluctuaciones de presión locales."La presión fluctúa debido a la aspereza de la superficie del lecho rocoso", explicó. "Si tiene un gran 'golpe' en el lecho rocoso, la presión del hielo contra el tope será mayor en el lado donde el hielo se mueve contra el tope" -- bajando así la temperatura de fusión del hielo.
"La contribución más importante de mi teoría es que describe con precisión la formación de cavidades durante el deslizamiento, y muestra que la cavitación realmente ocurre para velocidades de deslizamiento típicas de los glaciares que fluyen", dijo Persson. Para la mayoría de los glaciares gruesos, como el hielo polartapones: la temperatura entre el hielo y el lecho de roca es cercana a la temperatura de fusión del hielo debido al calentamiento geotérmico y a la fricción. Como resultado, las cavidades casi siempre se llenan con agua a presión.
La presencia de esta agua en la interfaz hielo-lecho de roca tiene dos efectos, explicó Persson: lleva algo del peso del hielo suprayacente y lubrica aún más el lecho de roca. "Ambos efectos reducirán la fricción del hielo", dijo,lo que hace que los glaciares fluyan más rápido. "La fricción entre el glaciar y el lecho de roca es de crucial importancia para el flujo de los glaciares y para la predicción del aumento del nivel del mar debido al derretimiento de los casquetes polares", dijo Persson.
"Los modeladores de capas de hielo necesitamos resolver mejor la base de las capas de hielo en nuestros modelos, lo que requiere métodos numéricos que aún no son comunes para nosotros", dijo el glaciólogo Angelike Humbert del Instituto Alfred Wegener en Bremerhaven, Alemania, que trabaja enmodelado de capas de hielo y la detección remota de capas de hielo y glaciares utilizando satélites ". Eso es aún más complicado cuando las simulaciones aún deben ser lo suficientemente rápidas para ejecutar simulaciones hasta el año 2100 o 2300. El trabajo de Bo nos recuerda el papel clave que desempeñó elrugosidad de la roca madre, que es muy difícil de observar con la precisión requerida en los estudios de radar en el aire ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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