Seismic Monitoring of Glacier Activity on Svalbard - SEISMOGLAC (avsluttet)

Klimaendringer har stor effekt på de polare områdene der isfjell og isbreer reagerer sterkt på endringer i gjennomsnittsemperatur. Analyser av seismiske signalene fra isbreer (icequakes) er dermed stadig viktigere som et verktøy for overvåking av breaktivitet. I SEISMOGLAC prosjektet har vi overvåket isbreer på Svalbard ved hjelp av å studere seismiske data.

Prosjektteamet på ekspedisjon  på Kronebreen på Svalbard i 2013. Foto: Andreas Köhler

Prosjektteamet på ekspedisjon  på Kronebreen på Svalbard i 2013. Foto: Andreas Köhler

Om prosjektet

Klimaendringer har stor effekt på de polare områdene der isfjell og isbreer påvirkes sterkt av endringer i gjennomsnittstemperatur. Dynamiske prosesser som kalving (isblokker som brekker av og faller i havet ved iskanten) og «surging» (plutselig forandring av isbreens hastighet i løpet av ett eller flere år) føre til større tap av masse enn smelting alene.

Kalving, åpning av bresprekker eller bevegelse av isbreen over berggrunnen kan måles som seismiske signaler som også kalles is-skjelver. Analyser av seismiske signaler fra isbreer er dermed stadig viktigere som verktøy for overvåking av breaktivitet.

Prosjekttemaet på isbreen med de seismiske måleapparatene som målte seismisk aktivitet. Foto: Andreas Köhler, Institutt for geofag

I dette prosjektet overvåker vi isbreer på Svalbard ved å studere seismiske data. Svalbard er et ideelt sted for forskning på is-skjelv fordi det allerede finnes data fra fire regionale, permanente seismiske målestasjoner (Longyearbyen, Ny Ålesund, Hornsund and Barentsburg) som kan analyseres og sammenlignes med eksisterende glasiologiske data fra mange isbreer.

Resultater

I prosjektet er det analysert eksisterende (regionale) seismiske data mellom 2000 and 2014 og utviklet et automatisk seismisk klassifiseringssystem. Vi har detektert og lokalisert is-skjelv i Nordvest, Sentral, og Sør-Spitsbergen.

To forskjellige typer av is-skjelv og flere timer lange signaler (seismiske tremorer) er funnet. Den første typen forekommer i hvert år på Nordvest-Spitsbergen rundt Kongsfjorden, men også på Sentral- og Sør-Spitsbergen. Nesten alle is-skjelv kommer fra områder med tidevannsbreer (isbreer som løper ut i havet) som er kjent for kalving, rask bevegelse, eller som hadde en surge nylig. Fordelingen til is-skjelvene korrelerer med årstid og hav-temperatur. Nesten alle finner sted om sommeren og høsten når isbreene er mer aktive.

Vi har funnet flere tegn på at is-skjelv henger sammen med kalving, for eksempel ved Kronebreen, som er en av de raskeste isbreer på Svalbard. Tunabreen er en annen isbre som viser kalving is-skjelver. Tunabreen hadde en surge fase mellom 2002 og 2004, som kan sees tydelig i dataene. Antall is-skjelver økte kraftig i 2003. En annen type is-skjelv skjer bare på Sør-Spitsbergen hvor et system av tidevannsbreer (Nathorstbreen- systemet) gikk gjennom en stor surge fase mellom 2008 og 2011. Alle is-skjelv fant sted i et kort tidsrom mellom Februar og Mars 2009. Satellittbilder viser at is-skjelv aktiviteten henger sammen med kollapsen av isbreen da fremrykningen begynte. Den tredje typen av seismiske signaler er tremorer fra isbreer ved Kongsfjorden som korrelerer med tidevannet i fjorden.

Resultatene viser at seismisk overvåkning av isbreer på Svalbard med de eksisterende regionale stasjonene fungerer veldig bra. For å kunne bruke denne typen data til forskning på klimaendringer og deres effekt på isbreer på Svalbard, må det gjennomføres nye målinger for å kalibrere regionale observasjoner av is-skjelv med lokale observasjoner i nærheten av en isbre, som har påvist å gi mange seismiske signaler. Derfor har vi gjennomført lokale og midlertidige seismiske målinger rundt Kronebreen mellom Mai og September 2013. Vi installerte et nettverk av 11 stasjoner. Vi har analysert de lokale seismiske dataene og har også sammenlignet data med direkte observasjoner av kalving. De nye dataene kunne bekrefte at is-skjelv henger sammen med kalving.

Vi har nå en tidsserie av is-skjelv fra kalving fra Kronebreen mellom 2001 og 2014 som kan brukes for å analysere variasjoner i kalvings aktiviteten. Resultatene kan brukes i fremtiden for å kvantifisere tap av is på grunne av kalving, men også for å registrere isbre surging på Svalbard.

Finansiering

  • NFR 213359/F20Cooperation
  • Start: 2012-04-01/Slutt: 2015-03-31

Samarbeid

Prosjektet ble gjennomført som et samarbeid mellom Institutt for geofag og:

Emneord: Kryosfære, Seismologi
Publisert 12. feb. 2013 10:23 - Sist endret 22. apr. 2015 13:32

Kontakt

Prosjekt leder: Andreas Köhler