I 2012 fandt en bemærkelsesværdig hændelse sted på tværs af hele Grønland.

Rekordvarmt vejr i juli betød, at overfladen på næsten hele indlandsisen – verdens næststørste iskappe – begyndte at smelte.

Hændelsen skabte internationale overskrifter med videooptagelser af enorme vandmængder, der fik Watson-floden ved Kangerlussuaq til at oversømme byens bro tæt på Grønlands største internationale lufthavn i den sydvestlige del af landet.

Ingen var helt klar over, hvordan de store mængder smeltevand nåede hele vejen fra indlandsisens overflade og ud i floden. Hvilke processer stod bag den ekstreme afsmeltning og den efterfølgende oversvømmelse? Kunne man på nogen måde have forudset det?

Varslingssystem kan forudsige næste hændelse

Nu, fem år efter hændelsen, leverer et studie – publiceret i det videnskabelige tidsskrift The Cryosphere – en del af svarene. Studiet foreslår desuden en måde at forudsige den næste afsmeltningshændelse.

»Instrumenteringen er allerede på plads. Vi mangler bare kodningen, så kan vi producere et automatiseret system, der fortæller os, hvor meget smeltevand der er på vej, og som underetter myndighederne med et par dages varsel. Så nu er det bare et spørgsmål, om de vil have det eller ej,« fortæller Dirk van As, der er glaciolog ved De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS) og hovedforfatter på studiet.

Forskere i Grønland ser frem til det

Dorthe Petersen, som er hydrolog ved forskningsorganisation ASIAQ Grønlands Forundersøgelser, var ikke involveret i det nye studie, men hun er begejstret for udsigten til en varslingsmodel, som kan beskytte de lokalsamfund, der bor, hvor smeltevandet fra iskappen strømmer forbi.

Ifølge Dorthe Petersen præsenterer studiet ny information om afgørende processer, som kan hjælpe lokale forskere med at forbedre forudsigelserne for vandstrømmen, »hvor vandet enten udgør en risiko for konstruktioner og mennesker eller en hydrokraftressource,« skriver hun i en mail til ScienceNordic, videnskab.dk's engelske søstersite.

»Studiet leverer relevant input, hvis en tidlig varslingsmodel skal etableres. Jeg mener dog, at modellen skal videreudvikles, før den er pålidelig,« skriver Dorthe Pedersen.

Et lignende system vil kunne gøre gavn andre steder i Grønland, skriver hun, selv om stedsspecifikke undersøgelser vil være nødvendige, da oversvømmelser andre steder i landet kan skyldes en lang række andre faktorer.

Største oversvømmelse siden 1950'erne

Oversvømmelsen i 2012 brød alle rekorder ifølge forskerne bag studiet.

»Vi har et godt tag på, hvor meget vand,  der er strømmet fra iskappen i løbet af de seneste 60 år. Jeg fremstillede en tidsserie, der starter i 1949, og det ser ud til, at mængden af vand, der strømmede fra iskappen i 2012 og 2012 – begge store afsmeltningshændelser – var mere end det dobbelte af gennemsnittet, der strømmede fra i det tidligere århundrede,« forklarer Dirk van As.

Han tilføjer: »Det er en meget stor mængde vand, men der var ingen, der så det komme.«

I spektakulære privatoptagelser kan man se, hvordan vandmasserne oversvømmer broen, der fungerer som transportlink til Kangerlussuaq lufthavnen.

Se smeltevandet oversvømme broen i videoen.

»Dengang broen blev bygget i 1950'erne, havde man ingen anelse om, at klimaforandringerne ville være over os blot få årtier senere. Broen blev bygget, så den kunne akkommodere de vandmasser, som, man forudså, ville passere igennem,« forklarer Dirk van As.

Afsmeltningen i 2012 var den største hændelse i 150 år ifølge registreringer af afsmeltningshændelser i grønlandske iskerner.

Selvom oversvømmelseshændelser stadig er sporadiske og stedvise, forventer forskerne at se flere af dem i de kommende årtier som følge af klimaforandringerne. 

Derfor er det afgørende, at de både forstår nøjagtigt, hvad der sker i løbet af hændelserne samt de processer, der fører op oversvømmelserne.

Indlandsisens interne vandafledning

Dirk van As og hans kollegaer var nødt til at afdække iskappens interne vandafledning, før de kunne beregne, hvor lang tid det tog for smeltevandet at nå ud til floden.

Forskerne benyttede data for overfladeafsmeltningen højt oppe på indlandsisen og flodstrømmen ved broen over Watson-floden for at spore, hvor hurtigt smeltevandet bevægede sig. 

»Når vand bliver udledt øverst på iskappen – det kan være nedbør, men det er for det meste smeltevand – strømmer det gennem iskappen og nedenunder den, indtil vandet skaber en flod på tundraen. Det tager overraskende lang tid; et par dage eller længere. Det er ét fund, som vi ikke tidligere har været i stand til at kvantificere,« fortæller Dirk van As.

Iskappens facon styrer afsmeltningen

Men den vigtigste opdagelse var, hvorfor og hvor meget smeltevand, der overhovedet nåede ned i floden.

En afgørende proces er den såkaldte 'hypsometrisk amplifikation'. Den betyder, at i takt med at atmosfæren bliver varmere, bliver afsmeltningen ikke alene mere intens; et større område af iskappen smelter også.

Den ovenstående gif forklarer, hvordan processen 'hyposometrisk amplifikation' fungerer. 

»Den grønlandske iskappe har stejle sider og en flad midte, lidt som en kuppel. Så i takt med at afsmeltningslinjen bevæger sig op ad iskappen, vokser afsmeltningsarealet, men ikke lineært,« forklarer Dirk van As.

Det betyder, at når en vis mængde er smeltet, så skal der kun en lille smule mere opvarmning til, før et forholdsmæssigt stort areal af isen smelter.

Og hvis det bliver ved flere dage i træk, producerer det endnu mere smeltevand, end hvis afsmeltningen var begrænset til iskappens kant.

»Det er en forstærkende effekt, som vi godt kendte til, men det er første gang vi er i stand til at kvantificere den,« fortæller Dirk van As.

Iskappen forsinker vandstrømmen

Desuden tager det tid for vandet at strømme ud fra iskappen i takt med, at iskappen smelter.

En del af vandet siver langsomt gennem den sne, der ligger på toppen af iskappen, der som en svamp absorberer vand, mens en del af smeltevandet samles på overfladen i pytter, der danner strømme, som løber hen over overfladen og ned i revner og sprækker og fører vandet dybt ind i iskappen.

»Hver dag frembringes en enorm mængde vand på toppen af iskappen. Hvis hele vandmængden blev ført ud i floden på én gang, ville den ødelægge en masse på sin vej, og byen ville slet ikke eksistere,« fortæller Dirk van As. Han uddyber:

»Men på den anden side udvikler iskappen løbende et afledningssystem i takt med, at isen smelter, så nogle gange bliver vandet sluppet løs hurtigere end andre gange.« Og det var lige dét, der skete i 2012.

Blot få dage tidligere havde en stor afsmeltningshændelse fundet sted, som havde skabt omfattende kanaler under isen. Det veludviklede netværk af kanaler betød, at endnu mere smeltevand kunne skylle gennem kanalerne i forbindelse med den store afsmeltningshændelse.

Det var i løbet af den efterfølgende hændelse, at en voldsom afsmeltning fortsatte over tre et halvt døgn, hvilket producerede en rekordstor mængde smeltevand, der blev ledt gennem isen, og som tilintetgjorde broen over Watson-floden.

Endnu en afsmeltnings-forstærker

Resultaterne er endnu et eksempel på, hvor hurtigt Grønlands iskappe reagerer på opvarmning, siger Dirk van As og pointerer, at Grønland indeholder en estimeret havniveaustigning på syv meter, hvis al isen smeltede helt.

»Hver gang vi finder ud af noget nyt om iskappen, viser det sig altid, at det forstærker afsmeltningen. Vi leder ikke bevidst efter det; det viser bare, hvor fintfølende systemet er,« siger Dirk van As. Han fortsætter:

»Der er enkelte positive feedback-mekanismer, der har en effekt på afsmeltningens hastighed, og hvis vi bliver ved med at opvarme atmosfæren og oceanerne, når vi frem til et punkt, hvor tabet af ismasse er uopretteligt, og så forsvinder iskappen. Det kommer ikke til at ske i morgen eller i dette århundrede, men det kommer formentlig til at ske tidligere, end vi regner med.«

Dorthe Petersen er enig.

Det er et meget interessant studie, der understreger, hvor værdifulde målinger i felten er (i dette tilfælde tidsserierne for de beregnede vandafledninger og tidsserierne for vejrstationerne) for at øge forståelse af de processer, der styrer smeltevandet fra iskappens størrelse, styrke og foranderlighed. Derfor er dette og lignende studier overordentlig relevante for ASIAQ Grønlands Forundersøgelser,« skriver hun.

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos ScienceNordic og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.