Rekonstrukcja drenażu subglacjalnego lodowca Werenskiolda (SW Spitsbergen) na podstawie modelowania numerycznego

W niniejszej pracy autorzy przedstawiają próbę rekonstrukcji drenażu subglacjalnego lodowca Werenskiolda na podstawie modelowania numerycznego w programie FEFLOW v. 6.0. Obszar modelu numerycznego obejmuje 36,2 km2 basenu politermalnego lodowca, z czego 75% wypełnia lód (27,1 km2). Bazując na badaniach przeprowadzonych w latach 2009–2011 na lodowcu Werenskiolda, podjęto próbę zastosowania modelowania przepływu dla odzwierciedlenia drenażu subglacjalnego w warstwie osadów moreny dennej i stropowej części skał podłoża. Na przedpolu oraz w jego strefie czołowej założono za Replewską-Pękalową (2004) występowanie wieloletniej zmarzliny i warstwy czynnej o miąższości do 2 m. Celem badań była próba określenia rozkładu dróg przepływu, ciśnienia pod lodowcem i na jego przedpolu. Rozkład przestrzenny ciśnienia i dróg przepływu wód pod lodowcem zależy od jego geometrii (miąższości), warunków termicznych, wielkości zasilania wodami ablacyjnymi i opadowymi oraz parametrów hydrogeologicznych podłoża. Wielkość wód przepływających przez warstwę wodonośną pod lodowcem i na jego przedpolu w okresie ablacyjnym została wymodelowana na 4624 m3/d, co stanowi ok. 8% sezonowych wód ablacyjnych i opadowych (z tego ok. 5% przepływa w osadach pod stopą lodowca). Pozostałe 92% wód ablacyjnych i opadowych jest transportowana turbulentnie systemem kanałów drenażu in- i subglacjalnego.

The paper attempts to describe subglacial drainage of the Werenskiold Glacier based on numerical modelling using FEFLOW software version 6.0. The model covers 36.2 km2 of a polythermal glacier basin, 75% of which is filled with ice (27.1 km2). Numerical modelling was preceded by field research carried out on Werenskiold during the summers of 2009–2011. The model illustrates the subglacial drainage in a ground moraine layer and the top of the bedrock. Permafrost and active layer of a maximum thickness of 2 m under the glacier snout and in its forefield were assumed (Replewska-Pękalowa, 2004). The aim of this study was to obtain the subglacial groundwater flow field and the spatial distribution of hydraulic pressures beneath the glacier and in its forefield. The spatial distribution of hydraulic pressure and groundwater flow paths beneath the glacier are controlled by its geometry (thickness), thermal conditions, the amount of ablation and rainfall water, and the hydrogeological parameters of the bed. The water flux in the ablation season in the aquifer under the glacier and in its forefield was estimated at 4624 m3/day, what corresponds to 8% of the seasonal ablation water and rainfall (5% of which drains through the sediments under the glacier). The remaining 92% of the ablation water is evacuated through in- and subglacial channel system.