Østantarktisk indlandsis har en historie med ustabilitet

Den østantarktiske iskappe låser nok vand væk til at hæve havniveauet med en anslået 53 meter (174 fod), mere end nogen anden indlandsis på planeten. Det menes også at være blandt de mest stabile, ikke vinder eller taber masse, selv når iskapperne i Vestantarktis og Grønland skrumper.

Ny forskning offentliggjort den 14. december i Natur og ledet af University of Texas i Austin og University of South Florida fandt ud af, at det østantarktiske indlandsis måske ikke er så stabilt, som det ser ud til. Faktisk, indlandsisen har en lang historie med at udvide og skrumpe - et fund, der indikerer, at indlandsisen kan bidrage væsentligt til den globale havniveaustigning, når jordens klima opvarmes. De nye resultater kom fra geofysiske og geologiske data indsamlet under den første oceanografiske undersøgelse nogensinde af Østantarktis Sabrina-kyst. Gletscherne i denne region kan være særligt modtagelige for klimaændringer, fordi de strømmer fra Aurora-bassinet, en region i Østantarktis, der for det meste ligger under havoverfladen.

Medforfatter Sean Gulick, en forskningsprofessor ved University of Texas Institute for Geophysics (UTIG) og UT Department of Geological Sciences (DGS), sagde undersøgelsen viste, at gletsjere fra Aurora-bassinet kun har været stabile i de sidste par millioner år.

"Det viser sig, at i meget af det østantarktiske iskappes historie, det var ikke den almindeligt opfattede store stabile iskappe med kun mindre ændringer i størrelse over millioner af år, sagde han. Snarere vi har beviser for en meget dynamisk iskappe, der voksede og krympede betydeligt mellem glaciale og mellemistider. Der var også ofte lange intervaller med åbent vand langs Sabrina-kysten, med begrænset glacial indflydelse."

UTIG og DGS er enheder af UT Jackson School of Geosciences.

Samarbejdspartnere omfatter forskere ved Louisiana State University, University of Southampton, Florida State University og Colgate University.

Ved at bruge marin seismisk teknologi indsat fra en isbryder, forskere var i stand til at rekonstruere, hvordan gletsjere på Sabrina-kysten har rykket sig frem og trukket sig tilbage i løbet af de sidste 50 millioner år. Holdet tog også kerneprøver af mudder fra 1 til 2 meter under havbunden og analyserede oldgammelt pollen for at bestemme prøvernes alder. Analysen blev udført på Louisiana State University's Center for Excellence in Palynology.

Sabrinakysten, og nærliggende Aurora Basin, er særligt vigtige, fordi regionale gletschere i øjeblikket bliver tyndere og trækker sig tilbage, efterhånden som det nærliggende havvand bliver varmt. Hvis iskappen i Aurora-bassinet smeltede, det globale havniveau vil stige mere end 3-5 meter (10-15 fod).

Ifølge holdets data, isen rykkede frem fra Aurora-bassinet og trak sig tilbage mindst 11 gange i løbet af de første 20 millioner år af indlandsisens historie. Forskere fandt også ud af, at den unge indlandsis var meget vådere, end den er i dag, med smeltevand fra overfladen, der strømmer ind i et netværk af kanaler under isen. Disse kanaler blev eroderet ind i klippen under isen, efterlader karakteristiske formationer kendt som "tunneldale." Denne dynamiske tid for østantarktiske gletsjere fandt sted, da atmosfæriske temperaturer og atmosfæriske CO2-niveauer var lig med eller højere end nutidens.

"Vi bør ikke se dette som en indlandsis, der pludselig voksede til sin nuværende størrelse, men snarere en, der var en forbigående iskappe, der udvidede sig hvert par millioner år eller deromkring, " sagde Gulick.

For omkring 6 millioner år siden, det østantarktiske indlandsis udvidede sig, stabiliseret og holdt op med at producere store mængder smeltevand. Imidlertid, da klimaændringer hæver den globale lufttemperatur, det er muligt, at østantarktiske gletsjere kan begynde at smelte, en ændring, der kunne få indlandsisen til at skifte tilbage til ustabilt territorium.

Det varme havvand, der i øjeblikket smelter Totten Glacier - Østantarktis største gletsjer, som strømmer fra Aurora-bassinet - kunne være et tidligt advarselstegn, sagde medforfatter Amelia Shevenell, en lektor ved University of South Florida College of Marine Science.

"Meget af det, vi ser lige nu i kystområderne, er, at opvarmende havvand smelter Antarktis gletsjere og ishylder, men denne proces kan kun være begyndelsen, " sagde Shevenell. "Når du først har den kombination af havvarme og atmosfærisk varme - som er beslægtede - det er, når indlandsisen virkelig kan opleve et dramatisk tab af ismasse."

National Science Foundation (NSF) administrerer United States Antarctic Program og ydede den finansiering og logistiske støtte, der gjorde feltforskning til Sabrina-kysten mulig.

"De antarktiske iskappers tidligere adfærd og dynamik er blandt de vigtigste åbne spørgsmål i den videnskabelige forståelse af, hvordan polarområderne hjælper med at regulere det globale klima, " sagde Jennifer Burns, direktør for NSF Antarctic Integrated Science System Program. "Denne forskning giver en vigtig brik til at hjælpe med at løse det massive puslespil."