Hva vil isdekket gjøre i et stadig varmere klima? Dette er et av de store spørsmålene for vitenskapsfolk og samfunn i dag. Isdekker på Grønland og i Antarktis er viktige bidragsytere til havnivåstigning, som kan gjøre livet vanskelig for mange kystnasjoner i nær fremtid.

For å forstå isdekket må forskerne forstå dets dreneringssystem. En viktig del av dette er isstrømmer, strie elver av is, som frakter is fra sentrale deler av isdekket og ut i havene.

Mange av isstrømmene har fått opp farten på grunn av varmere klima. Men noen har faktisk bremset ned, til og med stoppet. Eksempler på dette kan man se på isstrømmene fra Ross ishylle, et av de mest ustabile og sårbare områdene i Vest-Antarktis.

En ny studie viser at en klebrig flekk ble dannet under isstrømmen i Barentshavet under siste istid for 20 000 år siden. Den var på størrelse med en liten karibisk øy, 250 kvadratkilometer stor, og besto av sedimenter med gasshydrater i seg. Gasshydrater er metan i form av is.

Denne flekken bremset den hurtige isstrømmen.

Sklir i gjørma

Hendelsen etterlot seg et stort fotavtrykk på det som er havbunnen utenfor Finnmark i dag. Dette er første gang at gasshydratene blitt brukt som forklaring på hvordan slike klebrige flekker blir dannet.

– Mange faktorer påvirker flyten av isen, men vi vet at det som skjer i grenseflaten mellom isen og bakken under, er avgjørende. Vår forståelse av hva som skjer under kilometer med is fortsatt ukjent, sier forsker Monica Winsborrow.

Isstrømmer renner fort fordi det er smøring på bunnen. For eksempel vil den bevege seg raskere om sedimentene under er gjørmete. Det er som å skli i gjørma.

– Bevegelse skaper friksjon og dermed varme som smelter bunnen av isen og gjør sedimentene myke. Også jordvarme, såkalt geotermisk oppvarming, kan smelte bunnen av isstrømmen.

– I tillegg kan smeltevann fra overflaten kan renne ned gjennom sprekkene i isen og bidra til flyten. Tyngdekraften tar seg av resten, forklarer Winsborrow.

Borrelås

Men ikke alle deler av underlaget er like godt smurt. Det finnes klebrige flekker under isen, og de opptrer nesten som borrelås. De hekter isstrømmen fast og holder den tilbake.

– Vi vet at det er mange gasslekkasjer i Barentshavet i dag. Og vi vet at det er dypere hydrokarbonreservoarer her. Under isdekkets store press og lave temperaturer ville denne gassen ha dannet hydrater, understreker Winsborrow.

Gasshydratene er metanmolekyler innesperret i et bur av frosne vannmolekyler. For å dannes må de absorbere vann fra sedimentene. Dette gjør at sedimenter under isen blir stivere, samtidig som gasshydratene er hardere enn sedimentene.

Resultatet er at underlaget blir mindre gjørmete, noe som gjør det vanskeligere for isen å gli. De stagnerte strømmene stopper bare midlertidig opp. De vil slutt begynne å renne igjen, etter hvert som mer is blir matet inn i strømmen fra det sentrale isdekket.

Gasshydrater under moderne isdekker

Slike klebrige flekker under isstrømmer kan være utbredte også i dag.

– Hvis det er gasshydrater under dagens isdekker, kan de bremse isstrømmer. Det er studier som indikerer at det kan være enorme reservoarer av hydrater under Vest-Antarktis. Der du har hydrokarbonreservoarer, vann, høyt trykk og lav temperatur, vil du få gasshydrat, forteller Winsborrow.

Isstrømmer blir i dag overvåket med GPS. Men det er svært vanskelig å ta en titt under tre kilometer med is for å se hva som skjer med underlaget. Arrene etter isdekket i Barentshavet er på sin side godt synlige på havbunnen.

Dette fortidsisdekket ligner på dagens isdekke i Vest-Antarktis siden begge er basert i marine miljøer.

– Vi trenger disse analogiene fra fortiden for å forstå hva som skjer under isstrømmene i dag. Og det er viktig for modellene som prøver å forutsi isdekkenes fremtid, sier Winsborrow.

Referanse:

Monica Winsborow mfl: Regulation of ice stream flow through subglacial formation of gas hydrates. Nature Geoscience, april 2016, doi: 10.1038/ngeo2696. Sammendrag