Multi-scale-multi-method analysis of mechanisms causing ice acceleration MAMMAMIA

I tillegg til å smelte, transporterer isbreer is til havet; derfor har økninger i brebevegelse potensiale til å påvirke havsnivåøkning i stor grad. Til tross for den store betydningen, gjenstår det fortsatt betydelige utfordringer for å forutsi responsen av isbreer på klimaendringer pga mangelfull prosessforståelse. I stedet for å fokusere på en enkelt teknikk, tar MAMMAMIA mål om å overvinne disse utfordringene ved å bruke flere metoder, blant annet med forskjellige feltmålinger, satellitt fjernmåling og numerisk modellering. Til dette formål vil prosjektet samle et omfattende datasett over brebevegelser ved bruk av flere metoder, som gjensidig utfyller hverandre. Mens nåværende fjernmåling gir romlige hastighetsfelt ved breens overflate, kommer disse med en relativt lav tidsoppløsning på 1-2 uker. I motsetning til dette, sporer GPS-målingeroverflatehastigheter med en oppløsning på 1 dag og under, men bare for enkelte punkter. Bre-seismologi benytter seg av geofoner som kontinuerlig skanner breen etter signaler som genereres ved is-bevegelser, som for eksempel glidning eller sprekkdannelse. Disse vil bli komplementert med målinger av overflatesmelting, vanntrykk ved brebasen, samt målinger av isens temperatur og tykkelse. Beregningsmetoder vil bidra til å fullføre bildet som trengs for å få en bedre innsikt i prosessene bak bre-akselerasjon. COVID-19-pandemien forstyrret prosjektplanen og feltaktiviteter planlagt for 2020 måtte utsettes. Med noen tilpasninger for å overvinne begrensninger på grunn av reisebegrensninger, har vi vært i stand til å gjennomføre disse aktivitetene i 2021 og instrumenterte Kongsvegen -breen på Svalbard. To grupper med geofoner opererer kontinuerlig på breens overflate for å oppdage og lokalisere seismisitet, en i den øvre og en i den nedre delen av breen. Kontinuerlige hastighetsmålinger med GPS utføres på flere steder langs senterlinjen. I tillegg er det boret to borehull for å gi tilgang til brebunnen. Disse har blitt instrumentert med geofoner og sensorer for å måle vanntrykk, sedimentstyrke og istemperaturprofiler. Et feltbesøk i høst bekreftet den generelle gode ytelsen til instrumenteringen. Måledata fra sommerperioden ble nedlastet og vedlikeholdsarbeid utført for å sikre at målesystemet er klart for vinterperioden. Prosjektpersonell er rekruttert og databehandlingsarbeid er startet.

Transfer of land-based ice masses into the oceans is a strong contributor to ongoing sea level rise; both, melt-water runoff, as well as ice discharge into the oceans are expected to increase with continued climate warming. Dynamic instabilities allow for larger, more rapid ice mass loss than surface melt, and Earth history has experienced several episodes of rapid ice sheet decay with severe impact on sea level, climate and ecology. There is considerable variability in the way glaciers respond to climate change; some glaciers become dynamically inactive and exhibit moderate rates of mass loss, whereas others feature dynamic instabilities and discharge large amounts of ice. For instance, the drastic acceleration of a single basin of the Austfonna ice capsince 2012 doubled sea-level contribution from the entire Svalbard archipelago. The discovery of widespread acceleration of the Greenland Ice Sheet in the early 2000s sparked intense research activity on the hydraulic lubrication of glacier beds. Since then, a wealth of new observations in unprecedented quality, detail and coverage suggest the existence of additional, hitherto neglected, cryo-hydrological feedbacks. This incomplete process understanding gives rise to considerable uncertainties about future evolution of sea level, as acknowledged by the Intergovernmental Panel on Climate Change. MAMMAMIA addresses these crucial knowledge gaps to ultimately facilitate improved assessments of the dynamic stability of polar ice masses. The project will monitor the subglacial sliding motion of arctic, poly-thermal glaciers and investigate the role of meltwater supply to control these processes. Fusing dedicated field experiments, remote sensing and modelling, will not only advance process parameterization, but also foster multidisciplinary contributions in theory, methodology and outreach, acting as a catalyst for research innovation.