Varmt vand, der smelter Antarktis ishylder kan have dukket op for første gang i over 7, 000 år

Den store flade af Antarktis er en region i verden, der er særligt sårbar over for klimaændringer, hvor istab har potentiale til at øge havniveauet markant.

Nu, for muligvis første gang i 7. 000 år, et fænomen kendt som "upwelling" (den opadgående strøm af varmere havvand til overfladen), menes at have forårsaget nylig ishylde kollaps rundt om kontinentet - og den gletsjerudtynding forbundet med det.

Ishylder, der flyder på vandet, er den oceaniske forlængelse af landgletsjere og iskapper, og den primære region for istab. Når disse hylder går i stykker, strømmen af ​​kontinental is, der holdes op bag dem, accelererer.

Havet omkring Antarktis er ekstremt koldt, men vand over 300 m dybt, Circumpolar Deep Water (CDW), er omkring 3⁰C over isens smeltepunkt. Normalt, det meget kolde vand ovenover holder dette væk fra ishylderne. Men på nogle områder, CDW vælter ud på den lavvandede antarktiske kontinentalsokkel, får isen til at tynde ud.

Udtynding af ishylde er accelereret i de seneste årtier, men billedet er ikke det samme alle steder. Mens den østlige del af Antarktis har vist beskedne fremgang i istykkelsen, vesten har overgået dette med betydelige istab – op til 18 % i sårbare områder som Amundsen- og Bellingshausen-havet.

Mønstret for istab og andre observationer indikerer, at varmere vand, der vælter op under disse ishylder, driver det. Men hvad har forårsaget denne opblomstring? Er det relateret til menneskelig aktivitet? Og hvor bekymrede skal vi være?

To hold ledet af forskere fra British Antarctic Survey, som jeg har arbejdet med begge dele, satte sig for at tackle disse præcise spørgsmål ved at fokusere på to sårbare områder. Et sted er i Pine Island Bay, i Amundsenhavet, og den anden er i Marguerite Bay, i Bellingshausenhavet.

Formålet med undersøgelserne er de samme - at overvåge omfanget af opstrømmende varmt vand på kontinentalsoklen over de seneste 10, 000 år, for at forstå, hvornår dette sidst skete, og hvad virkningen var.

Dette involverer indsamling og prøveudtagning af "kerner" af sediment på op til 10 m lang fra havbunden i en række dybder op til 900 m. At skaffe passende kerner er særligt udfordrende på disse fjerntliggende steder, hvor glacial dynamik ofte forstyrrer sedimentet.

Kernebeviser

Meget af beviserne for tidligere oceanografi kommer fra små skaller af amøboide organismer kaldet foraminifera. Et stort udvalg af arter koloniserer levesteder på havbunden og udgør en stor del af det opsamlede sediment. Der kan være hundredvis af skaller i blot et gram sediment.

Fora er ekstremt værdifulde, da deres skaller er lavet af calciumcarbonat udfældet fra havvandet, som de levede i. Undersøgelse af disse skaller giver os mulighed for at rekonstruere havvandets kemi.

Der var to geokemiske sporstoffer brugt til varm CDW i Pine Island Bay - andelen af ​​kulstofisotoper, og magnesium til calcium forholdet styret af vandtemperaturen. Begge disse viste, at CDW var sidst på inderste hylde over 7, 500 år siden.

I Marguerite Bay, skaller af en anden planktongruppe kaldet kiselalger blev også analyseret. Disse indikerer tidligere produktivitet og havoverfladetemperaturer. De viste, at CDW var vedvarende på hylden her over 7, 000 år siden, og mere sporadisk siden da.

sigende, den øgede opstrømning af varmt CDW begge steder påvirkede den lokale udbredelse af is negativt.

Forandringers vinde

Begge undersøgelser tyder på, at årsagen til CDW-opwelling før 7, 000 år siden var en mere sydlig position af den sydlige halvkugles vestlige vinde (SHWW). Disse vinde menes at drive cirkulationen af ​​det varmere dybe vand. Et nyligt skift i positionen af ​​SHWW mod polerne kan være årsagen til større CDW-opstrømning i Pine Island Bay siden 1940'erne.

Dette sammenfald af timing med begyndelsen af ​​industrialiseringen viser, at det er muligt, at menneskeskabte drivhusgasser, menes at forårsage atmosfærisk opvarmning, har indflydelse på vindens position, stigningen i varmt vand, der når overfladen, og i sidste ende smeltningen af ​​mere is i Antarktis.

Uanset årsagerne til tidligere ændringer i SHWW-positioner, sammenhængen mellem vind og havopstrømning giver anledning til bekymring, da fremtidig forventet global opvarmning kan flytte SHWW-bælterne og fremme yderligere opstrømning og smeltning. Mere forskning er nu nødvendig for fuldt ud at forstå sammenhængen mellem CDW og tidligere klima, og at vurdere styrken af ​​opstrømning siden 1940'erne sammenlignet med opstrømning før 7, 000 år siden. Men det nye billede er et af den potentielt øgede sårbarhed af vestantarktiske iskapper, og mulig fremtidig havstigning.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.