Vand strømmer over Antarktis:Ny undersøgelse finder, at væskestrømmen er mere udbredt end antaget

I den første undersøgelse på dette kontinent, forskere har fundet omfattende dræn af smeltevand, der flyder over dele af Antarktis is i løbet af den korte sommer. Forskere vidste allerede, at sådanne funktioner eksisterede, men antog, at de primært var begrænset til Antarktis' hurtigste opvarmning, nordligste rækker. Mange af de nyligt kortlagte dræn er ikke nye, men det faktum, at de overhovedet eksisterer, er væsentligt; de ser ud til at formere sig med små temperaturstigninger, så opvarmning, der forventes i dette århundrede, kunne hurtigt forstørre deres indflydelse på havets overflade. En ledsagende undersøgelse ser på, hvordan sådanne systemer kan påvirke de store ishylder, der ringer rundt på kontinentet, som nogle forskere frygter kan kollapse, medfører katastrofale havvandsstigninger. Begge undersøgelser vises i denne uge i det førende videnskabelige tidsskrift Natur .

Udforskere og videnskabsmænd har dokumenteret nogle få antarktiske smeltestrømme, der startede i det tidlige 20. århundrede, men ingen vidste, hvor omfattende de var. Forfatterne fandt ud af det ved systematisk at katalogisere billeder af overfladevand i fotos taget fra militærfly fra 1947 og frem, og satellitbilleder fra 1973. De fandt næsten 700 sæsonbestemte systemer af indbyrdes forbundne damme, kanaler og flettede vandløb, der omkranser kontinentet på alle sider. Nogle løber så langt som 75 miles, med damme op til flere kilometer brede. De starter så tæt som 375 miles fra Sydpolen, og klokken 4, 300 fod over havets overflade, hvor flydende vand generelt blev anset for at være sjældent til umuligt.

"Dette er ikke i fremtiden - det er udbredt nu, og har været det i årtier, " sagde hovedforfatter Jonathan Kingslake, en glaciolog ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory. "Jeg tror, ​​at de fleste polarforskere har betragtet vand, der bevæger sig hen over Antarktis' overflade, for at være ekstremt sjældent. Men vi fandt meget af det, over meget store områder." Dataene er mange steder for sparsomme til, at forskerne kan sige, om omfanget eller antallet af dræninger er steget i løbet af de syv årtier, undersøgelsen dækker. "Vi har ingen grund til at tro, at de har, " sagde Kingslake. "Men uden yderligere arbejde, vi kan ikke fortælle. Nu, ser frem til, det vil være virkelig vigtigt at finde ud af, hvordan disse systemer vil ændre sig som reaktion på opvarmning, og hvordan dette vil påvirke iskapperne."

Mange af de nyligt kortlagte dræninger starter nær bjerge, der stikker gennem gletsjere, eller i områder, hvor kraftige vinde har skuret sne af underliggende blålig is. Disse træk er mørkere end den for det meste snedækkede indlandsis, og dermed absorbere mere solenergi. Dette forårsager smeltning, og på en skråning, flydende vand smelter derefter en sti ned ad bakke gennem overliggende sne. Hvis kontinentet opvarmes i dette århundrede som forventet, denne proces vil ske i meget større skala, siger forfatterne. "Denne undersøgelse fortæller os, at der allerede er meget mere smeltning i gang, end vi troede, " sagde medforfatter Robin Bell, en Lamont-Doherty polarforsker. "Når du skruer op for temperaturen, det vil kun stige."

Antarktis er allerede ved at miste is, men de direkte virkninger af smeltevand, som generelt fryser om vinteren, er sandsynligvis ubetydelige for nu. Bekymringen blandt glaciologer er, at dette kan ændre sig i fremtiden. Det meste tab lige nu finder sted tæt på kanterne, hvor kæmpe, Flydende ishylder knyttet til landet bliver eroderet nedefra af opvarmende havstrømme. hylderne, som omkranser tre fjerdedele af Antarktis, hjælpe med at holde de landbundne gletschere bag dem tilbage, og da de taber masse, gletsjere ser ud til at accelerere deres march til havet.

Det mest dramatiske eksempel er den antarktiske halvø, som rager langt mod nord fra indlandsisen, og hvor gennemsnitstemperaturerne er steget 7 grader Fahrenheit i de sidste 50 år. I 1995 og 2002, store bidder af halvøens Larsen Ishylde gik pludselig i opløsning i havet inden for få dage. Forskere har nu mistanke om, at pooling af vand var på arbejde; væske har tendens til at grave ned, bryde isen med varme eller tryk, eller begge, indtil et splintringspunkt er nået. I dag, endnu et kæmpe stykke af Larsen knækker, og kunne gå fra hinanden når som helst.

Længere mod syd, temperaturer har været mere eller mindre stabile, men mange af de nyligt plettede vandløb der går allerede fra det indre ud på ishylder, eller stammer fra selve hylderne. Det vækker det spøgelse, at sådanne sammenbrud kan ske over meget større dele af Antarktis i dette århundrede, hvis opvarmningen fortsætter som forventet, sagde Kingslake.

På den anden side, en ledsagende undersøgelse ledet af Bell viste, at en langvarig dræning på Vestantarktis Nansen-ishylde faktisk kan hjælpe med at holde hylden sammen. Det omfattende flodlignende system på den 30 kilometer lange hylde blev først observeret i 1909, af et hold fra ekspeditionen ledet af den britiske opdagelsesrejsende Ernest Shackleton. Luftbilleder og fjernmåling siden da viser, at det er forblevet bemærkelsesværdigt stabilt, effektivt dræne overskydende smeltevand om sommeren gennem en række dybe synkehuller og et brølende 400 fod bredt vandfald i havet. "Det kunne udvikle sig på denne måde andre steder, eller ting kunne bare udvikle sig til gigantiske sjappytter, " sagde Bell. "Is er dynamisk og kompleks, og vi har ikke dataene endnu."

Tæt på den anden pol, sæsonbestemte smeltevandløb og damme er langt mere almindelige på den hurtigt opvarmende grønlandske indlandsis, og deres voksende indflydelse kan indeholde lektioner. I de senere år har hele 90 procent af Grønlands isoverflade gennemgået en vis grad af sæsonbetonet smeltning. Meget af vandet bliver sandsynligvis ved eller nær overfladen og fryser igen om vinteren. Men på nogle områder, det styrter gennem dybe huller til underliggende sten, smørende gletschers glidning til havet. I andre, vand kan genfryse nær overfladen til faste plader, der lettere kan kanalisere overfladesmeltning til havet i de efterfølgende sæsoner. Indtil for nylig, isbjerge udledt fra gletsjere var Grønlands vigtigste bidragyder til havniveaustigningen. Men mellem 2011 og 2014, 70 procent af de 269 millioner tons Grønlands is og sne, der blev tabt til havet, kom direkte fra smeltevand, ikke isbjerge.

Antarktis synlige dræn kan være toppen af ​​det velsprogede isbjerg. En anden undersøgelse fra et separat hold offentliggjort i januar afslørede, at Østantarktis Roi Baudouin-ishylde rummer en stort set usynlig væskedræning lige under sneen. Holdet, ledet af polarforskeren Jan Lenaerts ved Utrecht University, opdaget det ved hjælp af radarbilleder og boring. De har mistanke om, at sådanne funktioner lurer mange steder. Og i modsætning til overfladestrømme, disse er isolerede, så kan forblive flydende året rundt.

Helen Fricker, en glaciolog ved Scripps Institution of Oceanography, som ikke var involveret i de nye undersøgelser, sagde om den kontinentdækkende undersøgelse, "Vi vidste, at der var andre [smelte]zoner, men vi vidste ikke præcis, hvor omfattende de er. Det er en rigtig fin undersøgelse, som det gør netop det." Douglas MacAyeal, en glaciolog ved University of Chicago heller ikke involveret i undersøgelserne, sagde, at indtil for nylig, "ingen har været så interesseret i at smelte, " fordi de fleste videnskabsmænd troede, det var relativt sjældent. Nu, han sagde, "Vi arbejder hårdt på at finde ud af, om disse ting er relevante for forudsigelser om havniveau."

papirerne, "Udbredt bevægelse af smeltevand på og over Antarktis ishylder, " og "Antarktisk ishylde potentielt stabiliseret ved eksport af smeltevand i overfladefloder, " er offentliggjort i Natur .