Groenland is bedekt met een ijskap van 1,7 miljoen vierkante kilometer (656.000 vierkante mijl) die op het diepste punt meer dan 3 kilometer (1,9 mijl) dik is. Onder al dat ijs ligt een landschap dat nog nooit door een mens direct is aanschouwd – wat, eerlijk gezegd, klinkt als de opzet van een horrorfilm, maar in werkelijkheid gewoon geologie is. Een nieuw ontwikkelde karteringsmethode heeft nu het meest gedetailleerde en nauwkeurige beeld van dit verborgen gesteente tot nu toe opgeleverd.

De nieuwe kaart onthult een uitgestrekt netwerk van valleien die in het oppervlak onder de Groenlandse ijskap zijn uitgesleten. Veel van deze kenmerken zijn gevormd lang voordat het grootste deel van het ijs erboven bestond, wat nieuwe context biedt voor de geologische geschiedenis van het eiland – en wetenschappers mogelijk helpt bij het verfijnen van projecties over de toekomst van de ijskap. De bevindingen werden beschreven in een door NASA geleid artikel dat is gepubliceerd in Geophysical Research Letters.

De kaart is afgeleid van een methode genaamd Ice Flow Perturbation Analysis. Terwijl ijs over een vallei of rug stroomt, laat de topografie een zwakke signatuur achter op het ijs. Satellieten brengen dat ijsoppervlak in fijn detail in kaart, en wetenschappers gebruiken deze subtiele bulten en kuilen om de vorm van het eronder begraven landschap af te leiden. Het werk is bedoeld om toekomstige versies van BedMachine Greenland te verbeteren, een dataset met hoge resolutie van het terrein onder de ijskap.

Met behulp van de techniek brachten onderzoekers handmatig 1.943 subglaciale valleien onder de Groenlandse ijskap in kaart, waarvan ongeveer een derde nieuw geïdentificeerd is. Van ongeveer de helft van de valleien die in BedMachine Greenland zijn opgenomen, voornamelijk nabij de rand van de ijskap, is nu bekend dat ze verder landinwaarts reiken dan die kaart aangaf – in sommige gevallen met honderden kilometers. De oude kaart was dus niet zozeer fout als wel zelfverzekerd onvolledig.

Sommige aspecten van de nieuwe kaart komen overeen met de huidige opvattingen over hoe de landschappen van Groenland zijn gevormd. Veel van de valleien lijken te beginnen in de zuidelijke en oostelijke hooglanden, waar de ijskap vermoedelijk voor het eerst is gevormd. Nabij de oostelijke hooglanden onthult de kaart een bergketen onder het ijs, met onderling verbonden valleien en een reliëf dat naar de kust toe toeneemt. Deze alpiene landvormen hebben mogelijk sinds ten minste het Plioceen onder het ijs overleefd.

Andere aspecten zijn raadselachtiger. De analyse wijst op talrijke valleien, vooral in de west-centrale regio, die lang, recht en consistent in een zuidwest-noordoostelijke richting georiënteerd zijn. Deze oriëntatie suggereert een tektonische invloed, die preferentiële paden creëert waarlangs water kon stromen en valleien zich konden vormen. "Dat is een raadsel voor ons," zei Joe MacGregor, een cryosferisch wetenschapper bij NASA en co-auteur van de studie. "Groenland wordt gewoonlijk terecht behandeld als een rigide blok oud gesteente dat simpelweg wordt verplaatst zoals nodig om de beweging en interacties van andere tektonische platen op te vangen." Dus een mysterie. Wetenschappers zijn er dol op, toch? Tot het moment dat ze dat niet meer zijn.

Afzonderlijk bieden de hoeken waaronder de valleien zich vertakken een andere aanwijzing. Hun relatief brede vertakkingshoeken suggereren dat oppervlaktewater niet alleen aan het werk was; in plaats daarvan heeft waarschijnlijk een wijdverbreid grondwaternetwerk – dat opwelde en het omringende gesteente erodeerde – geholpen bij het uitslijten van de valleien voordat de ijskap zich vormde.

Het in kaart brengen van deze valleien is belangrijk voor het begrijpen van de ijskap, die het landschap dramatisch blijft hervormen. De ijsstroming concentreert zich in valleien, waar zich gletsjers vormen die uiteindelijk afkalven in fjorden aan de rand van de ijskap. Dit creëert een zelfversterkende cyclus: ijs dat door een vallei wordt geleid, wordt dikker; dikker ijs stroomt sneller; en snellere stroming slijt de vallei nog dieper uit. De versie van de natuur van een feedbackloop, en niet de leuke soort.

Deze uitslijtende kracht is vooral duidelijk langs westelijk Groenland. MacGregor vergeleek het met het door gletsjers ingesneden landschap van Yosemite, waarbij de westkust van Groenland er, zoals hij het formuleerde, uitziet als "El Capitan na El Capitan."

Het bestuderen van de valleien is ook belangrijk voor de toekomst van de ijskap. Omdat de relatie tussen ijsstroming en het onderliggende landschap zo nauw met elkaar verweven is, kan een beter begrip van de valleien wetenschappers helpen voorspellingen te doen over hoe snel het ijs zal blijven stromen en smelten naarmate het klimaat opwarmt.