研究人員已經觀察到格陵蘭島冰蓋底部極高的融化率，這是由於大量的融水從表面落到底部造成的。隨着融水的下降，能量被轉化為熱能，其過程類似於大型水壩產生的水力發電。
由劍橋大學領導的一個國際科學家小組發現，融水從冰蓋表面下降到冰床–一公里或更低–的效果是迄今為止世界第二大冰原下面最大的熱源，導致其底部驚人的高熔化率。
融水的潤滑作用對冰川的運動和排入海洋的冰量有很大影響，但直接測量一公里冰層下的狀況是一個挑戰，特別是在格陵蘭島，那裡的冰川是世界上移動最快的冰川之一。
由於缺乏直接測量，因此很難了解格陵蘭冰蓋的動態行為並預測未來的變化。由於冰的損失與融化和排放有關，格陵蘭冰蓋現在是全球海平面上升的最大單一“貢獻者”。
現在，在《美國國家科學院院刊》上發表的一項研究中，由劍橋大學領導的團隊發現，在表面形成的融水的重力能量在通過冰上的大裂縫轉移到基地時被轉化為熱量。
每年夏天，隨着氣溫的上升和日照的增加，格陵蘭冰蓋的表面會形成成千上萬的融水湖和溪流。這些湖泊中的許多很快就排到了冰蓋底部，通過冰上形成的裂縫和大裂縫落下。由於溪流和河流的持續供水，地表和床面之間的連接經常保持開放。
作為歐盟資助的RESPONDER項目的一部分，來自劍橋大學斯科特極地研究所的Poul Christoffersen教授一直在研究這些融水湖，它們如何以及為什麼如此快速地排水，以及隨着全球氣溫的不斷上升，它們對冰蓋的整體行為所產生的影響。
目前的工作，包括來自亞伯大學的研究人員，是一項為期七年的研究的高潮，該研究集中在斯托爾冰川，格陵蘭冰蓋最大的“出口”之一。
Christoffersen說：“在研究冰蓋和冰川的基底融化時，我們關注的是熱源，如摩擦、地熱能、水結冰時釋放的潛熱和進入冰層的熱損失。但是，我們沒有真正研究過的是由排泄的融水本身產生的熱量。在表面形成的水裡儲存着大量的引力能量，當它落下時，這些能量必須去到某個地方。”
為了測量基底融化率，研究人員使用了相位敏感的無線電回波探測，這是英國南極調查局開發的一項技術，以前曾用於南極洲的浮動冰層。
第一作者Tun Jan Young博士說：“我們不確定這項技術在格陵蘭島快速流動的冰川上是否也能發揮作用。”他在斯托爾冰川上安裝了雷達系統，作為他在劍橋大學的博士論文的一部分。“與南極洲相比，冰的融化真的很快，而且夏天有大量的融水，這使工作變得複雜。”
用雷達觀察到的基底融化率往往與用氣象站在表面測量的融化率一樣高：然而，表面接受來自太陽的能量，而基底則沒有。為了解釋這些結果，劍橋大學的研究人員與加州大學聖克魯茲分校以及丹麥和格陵蘭地質調查局的科學家合作。
研究人員計算出，在2014年夏天，每天有多達8200萬立方米的融水被轉移到斯托爾冰川的河床上。他們估計，在融化高峰期，下降的水所產生的能量與世界上最大的水力發電站–中國三峽大壩所產生的能量相當。格陵蘭冰蓋的融化面積在盛夏時節擴大到近100萬平方公里，它產生的水電比世界十大水電站的總和還要多。
Christoffersen說：“考慮到我們在高緯度地區目睹的氣候變化，這種形式的水電可以很容易地增加一倍或兩倍，而我們在估計冰原對海平面上升的貢獻時，甚至還不包括這些數字。”
為了驗證雷達系統所記錄的高基底融化率，該團隊整合了安裝在附近鑽孔中的傳感器的獨立溫度測量。在基底，他們發現水的溫度高達0.88攝氏度，這對於熔點為-0.40度的冰蓋基底來說是出乎意料的溫暖。
“鑽孔觀察證實了融水在撞擊床面時加熱，”Christoffersen說。“原因是基底排水系統的效率比將水帶過冰層的裂縫和導管低得多。排水效率的降低導致水本身的摩擦加熱。當我們把這個熱源從我們的計算中剔除時，理論上的融化率估計整整出了兩個數量級。落水產生的熱量正在自下而上地融化冰塊，而我們報告的融化率是完全前所未有的。”
該研究提出了冰層質量損失機制的第一個具體證據，這還沒有包括在全球海平面上升的預測中。雖然高融化率是在攜帶地表水的冰川下排水路徑中產生的熱量所特有的，但格陵蘭島產生的地表水量是巨大的，而且在不斷增長，幾乎所有的水都排到了床面。