Der er i dag stor usikkerhed om både størrelsen og mønstret på de geotermiske varmestrømme under den grønlandske og antarktiske indlandsis, og eksisterende geotermiske modeller tager ikke højde for variationer i grundfjeldets topografi.
I et netop publiceret studie ledet af GEUS har forskere udviklet en statistisk metode til at forbedre geotermiske varmestrømsmodeller, så de tager højde for kendt grundfjeldstopografi.
Varmestrømme er stærkere i gletsjerdale
Forskere har i mere end 100 år vidst, at den geotermiske varme er større i dale og mindre på højdedrag. I dette nye studie har forskerne undersøgt, hvilken effekt grundfjeldstopografi under det grønlandske og den antarktiske isskjold har på de geotermiske varmestrømme og på den baggrund skabt det første sammenhængende overblik over ændringer i geotermiske varmestrømme på afstande a 100 meter. De fandt ud af, at i flere regioner – især i det centrale Østgrønland og på den antarktiske halvø – bliver den geotermiske varmstrøm ofte fordoblet i gletsjerdale, mens den bliver tilsvarende halveret på højdedrag.
”Grundlæggende kan man sige, at hvis varme fra Jordens indre leder efter den nemmeste vej ud i atmosfæren, så er en dyb gletsjerdal den hurtigste udgang. Det kan man bl.a. se ved at isolinjerne for den geotermale varme ligger tættere på hinanden under dale sammenlignet med højdedrag, hvilket tyder på, at der er en større temperaturforskel – og derfor varmestrøm – der,” siger William Colgan, seniorforsker i Afdeling for Glaciologi og Klima i GEUS og hovedforfatter på det nye studie.
Geotermiske varmestrømme kan ændre sig drastisk over mindre områder
Forskerne har lavet en simpel statistisk metode til at estimere topografiens indflydelse på de geotermiske varmestrømme og anvendt den på eksisterende modeller af topografien under den grønlandske og antarktiske indlandsis. Resultatet er et langt mere detaljeret varmestrømskort end tidligere set.
”Vi viser, at geotermiske varmestrømme ikke ændrer sig gradvist over afstande på 10 kilometer, men faktisk ændrer sig drastisk over afstande på kun hundrede af meter. Dette kan virkelig ændre måden vi tænker på variationer i geotermisk varme – ikke kun under iskapper, men også i andre dele af verden, hvor der er store variationer i topografien,” siger Yasmina Martos, forsker ved NASA og University of Maryland og medforfatter på studiet.
Forbedrer simulationer af isens bevægelser
Ifølge Colgan er det helt nødvendigt at kende temperaturfordelingen i isen for at skabe præcise modeller af isens bevægelser.
”Hvis du kører en computersimulation af en iskappe med en stor over- eller underestimering af den geotermiske varmestrøm, kan du nemt komme til at generere en iskappe, som er enten for varm eller for kold. Isens bevægelse er meget temperatursensitiv – især dybt i isen tæt på grundfjeldet – så geotermisk varme er en vigtig variabel, når man vil simulere form og bevægelser i Jordens store iskapper,” forklarer Colgan.
Forskerne bag studiet håber, at studiets resultater vil blive brugt til at forbedre eksisterende computermodeller til at forudsige isens bevægelser fremover.
Metoden kan også bruges til at estimere topografiens indflydelse på geotermiske varmestrømme i områder, der ikke er dækket af is. Som næste skridt håber forskerne derfor at kunne skabe en model, der dækker hele Jorden.