Als de afgebroken ijsberg in zee kantelt, trilt de aarde

Het mechanisme achter glaciale aardbevingen bij Groenland is nu verklaard.

Afbrekende ijsberg op Groenland leidt tot aardbeving
Afbrekende ijsberg op Groenland leidt tot aardbeving

Afkalvende gletsjers die in zee uitmonden, kunnen aardbevingen veroorzaken. Hoe precies, dat is nu opgehelderd door Britse en Amerikaanse wetenschappers (Science, 25 juni). Als een afgebroken ijsberg in het water begint te kantelen, volgt een keten aan reacties die opvallend lang durende aardbevingen voortbrengen.

Glaciale aardbevingen zijn lang over het hoofd gezien, omdat de geproduceerde seismische golven een erg lage frequentie hebben. Ze missen de hoge frequenties die tektonische bevingen kenmerken. Twaalf jaar geleden werden glaciale aardbevingen voor het eerst aangetoond (Science, 24 oktober 2003). Uit verder onderzoek blijkt dat ze zich vooral voordoen op Groenland (een enkele keer op Alaska en Antarctica), aan het front van gletsjers die in zee uitmonden. Veel bevingen hebben een magnitude rond de 5, en treden op tussen juni en november. Na 2000 begon hun aantal sterk op te lopen, en al snel werd een verband gelegd met klimaatopwarming. Sinds 2005 is het beeld van het jaarlijks aantal glaciale bevingen grilliger.

Over de oorzaak van de bevingen bestonden tot nog toe verschillende ideeën. Het gisteren gepubliceerde onderzoek steunt de hypothese van de kantelende ijsberg. De glaciologen plaatsten gps-sensoren en camera’s vooraan op de Helheim-gletsjer in het zuiden van Groenland. In de periode juli-september 2013 registreerden ze tien grote afkalvingen.

Op basis van de metingen, seismische gegevens, en reconstructies met een proefopstelling in het laboratorium, concluderen ze dat de afbrekende ijsberg met een versnellende beweging kantelt. Dat zorgt voor een drukverlaging in het water tussen ijsberg en gletsjerfront. De druk op de zeebodem ter plekke verlaagt, waardoor die bodem omhoog beweegt. Tegelijk drukt de bovenkant van de ijsberg het front van de gletsjer in. Op basis van de gps-metingen concluderen ze dat de gletsjer zelfs enkele minuten stroomopwaarts beweegt (in totaal zo’n 9 centimeter), dus tegengesteld aan de normale beweging. Daarna veert hij weer terug. Intussen is ook water tussen de zeebodem en de gletsjer weggezogen naar het gebied met de lagere druk. Daardoor zakt de gletsjer tijdelijk iets naar beneden en de bodem komt daar omhoog. Dat allemaal samen zorgt voor een aardbeving die 30 tot 60 seconden kan aanhouden.