Een deel van de zomer in delen van Antarctica smelt het ijs in een moerassige, modderige stoofpot en bevriest als de temperatuur stijgt en daalt. Terwijl het smelt, genereert het honderdduizenden kleine "ijsbevingen".
Nu hebben wetenschappers het dagelijkse patroon van deze miniatuurtrillingen vastgelegd met dezelfde soort seismografen die worden gebruikt om aardbevingen te detecteren. Ze ontdekken dat de ijsbevingen plotseling worden veroorzaakt snap van bevroren films van ijsbedekkende modderpoelen.
"In deze vijvers ligt vaak een laag ijs bovenop gesmolten water eronder, zoals je ziet bij een meer dat alleen bovenop is bevroren," zei glacioloog Douglas MacAyeal van de University of Chicago in een verklaring. 'Terwijl de temperatuur' s nachts afkoelt, trekt het ijs op de bovenkant samen en zet het water eronder uit als het bevriest. Dit vervormt het bovendeksel, totdat het uiteindelijk met een klik breekt. '
Uit elkaar gaan
MacAyeal en zijn team waren geïnteresseerd in de dagelijkse ritmes van het ijs omdat er weinig bekend is over de mechanica van het uiteenvallen van een grote ijskap. Dergelijke breuken zijn de afgelopen decennia meerdere keren op Antarctica voorgekomen. Het Larsen C-ijsplateau heeft in 2017 een enorme ijsberg gekalfd in de Weddellzee. Het nabijgelegen Larsen B-plateau is in 2002 onverwacht ingestort. Wanneer drijvende ijskappen instorten, dragen ze niet direct bij aan de zeespiegelstijging, omdat ze al in een Zeeomgeving. Maar ze laten wel toe dat de landgebonden gletsjers achter de ijskappen sneller stromen en smeltwater in zee dumpen.
De onderzoekers waren ook geïnteresseerd in het testen van seismometers als een manier om smeltend ijs te volgen. Ze zetten er twee in de buurt van McMurdo Station, aan de rand van de McMurdo Ice Shelf. Een seismometerstation werd geplaatst op een droge locatie waar het oppervlak bedekt was met firn - de sneeuw van voorgaande jaren werd langzaam hard en verdicht tot gletsjerijs. De andere werd op een natte, drassige locatie gezet waar het ijs verrot en gedeeltelijk gesmolten was. Op de natte locatie was het oppervlak vaak bedekt met een dunne laag ijs over modderpoelen en smeltwater dat groot genoeg was om een volwassene in te slikken.
De instrumenten registreerden trillingen op deze twee stations tussen november 2016 en januari 2017.
Snaps en knalt
De patronen op de twee plekken konden niet anders zijn. Het droge station was seismisch vredig. De enige trillingen die daar werden gedetecteerd, waren gekoppeld aan voertuig- of scheepsverkeer rond McMurdo Station.
Maar bij het natte station namen de seismografen honderdduizenden kleine aardbevingen op, soms duizenden in één nacht. Deze aardbevingen lagen over het algemeen onder de magnitude 2,5 waarbij trillingen voor mensen merkbaar worden, hoewel mensen op Antarctica soms het kraken van het ijs horen, volgens de U.S.Geological Survey. Vreemd genoeg volgden de aardbevingen een dagelijks patroon. Ze zouden elke avond een paar uur in frequentie toenemen.
De onderzoekers dachten dat de dagelijkse aardbevingspieken misschien te maken hadden met de getijden, maar een discrepantie sloot dat idee uit. Op 30 november 2016 gebeurde de piek in ijsbevingen niet. Toen de onderzoekers de dagelijkse temperatuur gedurende het onderzoekstijdvak bijhielden, ontdekten ze dat de aardbevingspieken overeenkwamen met perioden waarin kwik daalde. Op 30 november gebeurde het gewoon dat de temperatuur in de loop van de avond opwarmde in plaats van gekoeld.
Wat waarschijnlijk gebeurt, zei MacAyeal, is dat naarmate de lucht kouder wordt, de modderige, melige vijvers onder de dunne laag oppervlakte-ijs beginnen te bevriezen. Terwijl ze bevriezen, zetten ze uit en zetten ze het oppervlakte-ijs onder druk. Ten slotte breekt het oppervlakte-ijs als een aardappelchip, waardoor kleine, ondetecteerbare voor de mens trillende trillingen langs het oppervlak naar buiten komen.
Deze bevindingen op kleine schaal zijn intrigerend, zei MacAyeal, omdat meer ijsbergen bij koud weer van de ijsplaten afkalven in vergelijking met warmer weer.
'Misschien gebeurt dit op langere, langzamere schaal', zei hij.
