Küresel sıcaklıklar sıcakken, buzullar eriyor ve bu da tatlı su kaynaklarında değişiklikler ve deniz seviyesi yükselmesine neden oluyor. Bununla birlikte, bu ilişkileri modellemek zordur, çünkü buzul davranışına yönelik temel itici güçlerden biri, suyun buzul tabanında (subglacial hidroloji) hareket etme şeklidir. Buzullar sert (kayalık) veya yumuşak (tortul) yataklar üzerinde hareket edebilirler ve sert yataklarla ilişkili subglacial hidrolojinin ağırlıklı olarak kanalize edilmiş bir drenaj içerdiği varsayılırken, yumuşak yataklı buzullar dağıtılmış/çok kanallı bir sisteme sahiptir. Bu önemlidir, çünkü subglacial hidroloji buzul kayma oranını (kayganlık) kontrol eder. Dağıtılmış bir drenajın daha yüksek bir su basıncına sahip olduğu ve daha hızlı yüzey hızı ve daha fazla buz kaybına neden olduğu ileri sürülmüştür.
Bununla birlikte, subglasiyal ortamın incelenmesinin lojistik problemleri nedeniyle, çok az enstrümanted çalışma ve dolayısıyla glasyoloji modellerinin kalibre edilmesinde zorluklar vardır. Bu yazıda, dört yumuşak tabakalı ılıman buzuldan ayrıntılı bir mevsimsel veri seti sunuyoruz ve kanalize ve dağıtılmış drenaj arasında tane boyutu ile ilişkili olabilecek, ancak aynı zamanda sulu süreçlerden de etkilenen bir süreklilik olduğunu gösteriyoruz. Bu farklı hidrolojiler kendine özgü bir mevsimsel hız paternine sahiptir ve çok verediye akışı kullanılarak tanımlanmış olmalarına rağmen, yalnızca Sentinel-1 uydu tabanlı buzul hız verilerini kullanarak sınıflandırılabileceklerini öneririz.
Çevre Sensör Ağları
Bu makale dört yumuşak yataklı buzuldan verileri bir araya getiriyor. Norveç'teki Briksdalsbreen ve İzlanda'daki Skálafellsjökull, Fjallsjökull ve Breiðamerkurjökull. Bu buzullar, subglacial ortamını incelemek için sensör ağlarını kullanmak için uzun vadeli bir proje olan Glacsweb Projesi'nin (Glacsweb.org) bir parçası olarak incelenmiştir. Bu proje, Glacier'in iklim değişikliğine tepkisini anlamak için en son ağ teknolojisini kullanmak için glaciology, bilgisayar bilimi ve mühendislik uzmanlarını bir araya getiriyor.
İlk araştırmamız Norveç'teki (2003-2006) Briksdalsbreen'de gerçekleşti ve burada ilk kablosuzu geliştirdik yerinde Subklasiyal süreçleri ölçmek için prob. Bunlar 16 cm uzunluğundaydı ve eğim, basınç, kasa gerginliği, su basıncı ve sıcaklık ölçüldü. Buzul yatağına bir sondaj yapmak ve probları buza ve altta yatan tortuya (kadar) yerleştirmek için bir sıcak su matkabını kullandık. Problar, verilerini Glacier yüzeyine ve daha sonra internete geri gönderdi ve İngiltere'de incelendi. Bu problar bir yıl boyunca veri gönderebildi. Ancak, iklim değişikliği nedeniyle, buzulun kendisi önemli ölçüde geri çekildi ve yeri değiştirmek zorunda kaldık.
Daha sonra İzlanda'daki Skálafellsjökull'a (2008-2013) taşındık. Probların verimliliğini artırabildik (2 yıl dayanabiliyorlardı) ve buz depremlerini ölçmek için bir jeofon sistemi ve deşarjı ölçmek için bir zaman atlama kamerası ekledik.
Daha sonra Fjallsjökull ve Breiðamerkurjökull'a (2017-2024) taşındık, burada Nesnelerin İnterneti sisteminin bir parçası olarak özel bir yapılı GNSS yükledik. Konumsal veriler toplandı ve ayrıca İngiltere'ye geri gönderildi. Bu düşük maliyetli özel yapım sistemlerin iki kuşağı kuruldu ve son versiyon, 2023 yılında, sistemleri ağır bir şekilde çatlak bir buzul yüzeyine (manuel kurulumun imkansız olacağı) 1 km olarak teslim etmek için bir drone kullanılarak kuruldu. 10 ay sonra sistem veri göndermeyi bıraktı, ancak neyse ki eksik veriler baz istasyonunun yedeklemesinden manuel olarak alındı. Bu, subglasiyal hidroloji tarafından yönlendirilen hız değişikliklerini incelememizi sağladı.
Yumuşak yataklı subglasiyal hidroloji süreklilik modeli
Her ne kadar bu araştırma projeleri başlangıçta subglasiyal süreçleri araştırmak için bağımsız olarak tasarlanmış olsa da, karşılaştırıldıklarında kanalize edilen farklı subglasiyal hidrolojilerin bir sürekliliği olduğu anlaşıldı. Verilerimizi kullanarak, geçmiş ve şimdiki sedimantasyon ile ilişkili olabilecek farklı baskın subglasiyal süreçlerle (kayma veya deformasyon) ilişkili zaman yüzdesini tahmin edebiliriz.
Haziran 2017'de (12 günlük aralık) Sentinel-1 uydusunun piyasaya sürülmesinden bu yana GNSS sonuçlarına benzer bir model gösteren sürekli buzul çapında hızlar elde edebildik.
Sitelerdeki tüm verileri bir araya getirmek (yerinde Prob, zemin nüfuz eden radar, buz depremleri, deşarj, GNSS) subglasiyal hidrolojiyi tanımlamamıza izin verdi. Bu farklı hidrolojiler, sadece Sentinel-1 uydu hız verilerinden tanımlanabilen çok farklı mevsimsel hız modellerine sahipti. Bu veriler çevrimiçi olarak ücretsiz olarak mevcut olduğundan, bu tanımlama, farklı subglacial hidrolojik sistemlerin göreceli oluşumunu belirlemek ve kanalize/dağıtılmış sürekliliği belirleyen özelliklerin daha büyük ölçekli testlerini sağlamak için çok çeşitli buzullara uygulanma potansiyeline sahiptir.
Proje ekiplere benzersiz bir disiplinlerarası araştırma deneyimi verdi. Buzul ile ilgili araştırmalar hem insanlar hem de ekipmanlar için fiziksel olarak zordur ve gerçek dünyadaki bilim/mühendislik ile uğraşma dersleri öğrenildi. Yıllar boyunca zor koşullar, düşünceli fikirler ve iyi mizah altında sıkı çalışmalarından dolayı teşekkür etmek istiyoruz!
Bir yanıt yazın