Miten jäätikkö synnyttää seismisiä aaltoja?

Hitaasti etenevä jäävirta synnyttää ajoittain seismisiä aaltoja, jotka vastaavat voimakasta maanjäristystä. Se että ne eivät aiheuta samanlaista tuhoa kuin maanjäristykset, johtuu siitä että energia vapautuu jäätikön seismisissä aalloissa paljon hitaammin kuin maanjäristyksessä. Kun maanjäristyksessä energia purkautuu muutamassa sekunnissa, jäävirran seismisen aallon energia purkautuu parissakymmenessä minuutissa.

Yhdysvaltalais-englantilaisessa tutkimuksessa mitattiin Etelämantereen länsiosassa sijaitsevan Whillansin jäätikön liikkumista GPS-laitteilla ja samaan aikaan seurattiin siinä syntyviä seismisiä ilmiöitä. Whillansin jäätikkö on pinta-alaltaan noin 100 x 200 kilometriä ja paksuudeltaan noin 600 metriä. Tyypillisesti se etenee puolisen metriä 25 minuutissa, minkä jälkeen se pysähtyy liikahtaakseen 5-12 tunnin kuluttua seuraavan puoli metriä eteenpäin. Jäätikön toinen pää kelluu meressä ja aikataulu johtuu vuorovedestä, joka pystyy heiluttamaan koko jäätikköä.

GPS-mittaukset osoittivat että seismiset aallot syntyivät jäätikön äkillisen liikahduksen seurauksena. Jäätikkö nytkähti liikkeelle tietystä samasta kohdasta, jossa ilmeisesti on kallioperässä tasaisen etenemisen pysäyttävä este. Vasta kun paine kasvaa riittävän suureksi, jää murtuu ja jäätikkö pääsee virtaamaan esteen ohi. Murtuma etenee jäässä 500-1000 metriä sekunnissa 20-30 kilometrin etäisyydelle lähtökohdasta mutta kauempana jään murtumisnopeus hidastuu noin 100 metriin sekunnissa.

Ilmiö vastaa siten maanjäristystä, jossa toistensa suhteen painuvat mannerlaatat jumittuvat kunnes lopulta ne pääsevät liukumaan toistensa ohi. Samalla vapautuu saumakohtaan kerääntynyt jännitys. Jäätikön tapauksessa jännitys vapautuu jään murtuessa ja se on paljon hitaampi tapahtuma.

Ensimmäisen kerran jäätiköstä tulevista seismisistä aalloista raportoitiin Grönlannista vuonna 2003 mutta niitä oli havaittu aiemmin mm. Etelämantereella. Niiden syntyä ei kuitenkaan pystytty selittämään. Syyksi on epäilty mm. jäätikön poikimista eli jäävuoren irtoamista jäätiköstä.

(Radion tiedeuutiset, Nature)