Luisteren naar afkalvende gletsjers

Trillingen in de aarde worden vastgelegd met seismometers en accelerometers. Ze meten de grondbeweging en grondversnelling ten gevolge van een aardbeving. Uit onderzoek blijkt dat deze seismische signalen ook informatie geven over gletsjerbewegingen op duizenden kilometers afstand. Daarmee komen we meer te weten over de smeltende ijskappen en hun bijdrage aan zeespiegelstijging.

Afkalvende gletsjers

Afkalvende gletsjers aan de randen van de ijskappen, zoals op Groenland (figuur 1 en video onderaan), produceren allerlei seismische signalen. Uit deze signalen is informatie af te leiden over de bijdrage van het afkalven van gletsjers aan het kleiner worden van de ijskappen en de stijging van de zeespiegel. Al decennia lang worden wereldwijd continu seismische signalen opgeslagen en openbaar beschikbaar gemaakt, onder andere door het KNMI. Hierdoor is het nu mogelijk om te onderzoeken hoe het afkalven van gletsjers in de loop der jaren is veranderd onder invloed van de opwarming van de aarde.

Glaciale aardbevingen

Zeer laag-frequente trillingen kunnen op duizenden kilometers afstand van de afkalvende gletsjer worden gemeten (studie uit 2003). De trillingen worden veroorzaakt door het glijgedrag van de gletsjer zelf en worden glaciale aardbevingen genoemd. Ze bestaan uit laag-frequente oppervlaktegolven die minutenlang kunnen duren. Bij glaciale aardbevingen ontbreken de hoogfrequente seismische golven die typerend zijn voor tectonische aardbevingen, zoals de natuurlijke bevingen die optreden in Zuid-Limburg langs breuksystemen.

Glaciale botsingen

Door precieze metingen van de beweging van de Helheim gletsjer in het oosten van Groenland en de bijbehorende opgewekte trillingen tijdens het afkalven is het mechanisme van de glaciale aardbevingen blootgelegd (studie uit 2015). De seismische golven ontstaan doordat de afgekalfde ijsschots langzaam kantelt, tegen de gletsjer aanbotst en deze een tiental centimeters terugduwt. Hierdoor ontstaat er tussen de ijsschots en de gletsjer een onderdruk die de zeebodem tijdelijk optilt en een seismische golf opwekt (figuur 2). Tegelijkertijd beweegt het uiteinde van de gletsjer omlaag omdat het water onder de gletsjer wordt uitgezogen.

Toename in glaciale aardbevingen

Analyse van glaciale aardbevingen in Groenland laat zien dat dit type signaal met name in de zomermaanden voorkomt. Tevens laten sommige gletsjers een sterke toename in aardbevingen zien over recentere jaren (figuur 3). Zo dragen seismologische metingen bij aan de monitoring van het afkalven van gletsjers en geven inzicht in het stroomgedrag van individuele gletsjers.

KNMI-klimaatbericht door Jelle Assink