Ny undersøgelse afslører stærke El Nino-begivenheder forårsager store ændringer i Antarktis ishylder

En ny undersøgelse offentliggjort 8. januar i tidsskriftet Natur Geovidenskab afslører, at stærke El Nino-begivenheder kan forårsage betydeligt istab i nogle antarktiske ishylder, mens det modsatte kan forekomme under stærke La Nina-begivenheder.

El Niño og La Niña er to adskilte faser af El Niño/Southern Oscillation (ENSO), et naturligt forekommende fænomen karakteriseret ved, hvordan vandtemperaturerne i det tropiske Stillehav periodisk svinger mellem varmere end gennemsnittet under El Niños og køligere under La Niñas.

Forskningen, finansieret af NASA og NASA Earth and Space Science Fellowship, giver ny indsigt i, hvordan antarktiske ishylder reagerer på variation i globale hav- og atmosfæriske forhold.

Undersøgelsen blev ledet af Fernando Paolo, mens han var ph.d.-studerende og postdoc ved Scripps Institution of Oceanography ved University of California San Diego. Paolo er nu postdoktor ved NASAs Jet Propulsion Laboratory. Paolo og hans kolleger, herunder Scripps glaciolog Helen Fricker, opdagede, at en stærk El Niño-begivenhed får ishylder i Amundsenhavets sektor i Vestantarktis til at vinde masse ved overfladen og smelte nedefra på samme tid, mister op til fem gange mere is fra basal afsmeltning, end de opnår ved øget snefald. Undersøgelsen brugte satellitobservationer af højden af ​​ishylderne fra 1994 til 2017.

"Vi har for første gang beskrevet virkningen af ​​El Niño/Southern Oscillation på de vestantarktiske ishylder, " sagde Paolo. "Der har været nogle idealiserede undersøgelser, der bruger modeller, og endda nogle indirekte observationer fra ishylderne, tyder på, at El Niño kan påvirke nogle af disse hylder markant, men vi havde ingen egentlige ishyldeobservationer. Nu har vi præsenteret en rekord med 23 års satellitdata på de vestantarktiske ishylder, bekræfter ikke kun, at ENSO påvirker dem på årsbasis, men viser også hvordan. "

De modsatte virkninger af El Niño på ishylderne - tilføjelse af masse fra snefald, men fjernelse af den gennem basal smeltning - var i begyndelsen svære at løsne fra satellitdataene. "Satelitterne måler højden af ​​ishylderne, ikke massen, og hvad vi så først er, at under stærke El Niños steg højden af ​​ishylderne faktisk, " sagde Paolo. "Jeg forventede at se en generel reduktion i højden som en konsekvens af massetab, men det viser sig, at højden stiger."

Efter yderligere analyse af data, forskerne fandt ud af, at selvom en stærk El Niño ændrer vindmønstre i Vestantarktis på en måde, der fremmer strømmen af ​​varmt havvand mod ishylderne for at øge smeltningen nedefra, det øger også snefaldet, især langs Amundsenhavet. Holdet skulle derefter bestemme bidraget fra de to effekter. Tilfører atmosfæren mere masse, end havet tager væk, eller er det omvendt?

"Vi fandt ud af, at havet ender med at vinde i form af masse. Ændringer i masse, i stedet for højden, kontrollere, hvordan ishylderne og tilhørende gletsjere strømmer ud i havet, " sagde Paolo. Mens massetab ved basal smeltning overstiger massetilvæksten fra snefald under stærke El Niño-begivenheder, det modsatte ser ud til at være tilfældet under La Niña-begivenhederne.

Over hele den 23-årige observationsperiode, ishylderne i Amundsen Sea-sektoren i Antarktis fik deres højde reduceret med 20 centimeter (8 tommer) om året, i alt 5 meter (16 fod), mest på grund af havets smeltning. Den intense El Nino 1997-98 øgede højden af ​​disse ishylder med mere end 25 centimeter (10 tommer). Imidlertid, den meget lettere sne indeholder langt mindre vand end fast is. Da forskerne tog højde for sneens tæthed, de fandt ud af, at ishylder mistede omkring fem gange mere is ved ubådssmeltning, end de opnåede fra ny overfladesnepakke.

"Mange mennesker ser på disse ishyldedata og vil passe en lige linje til dataene, men vi ser på alle de vrikker, der går ind i den lineære pasform, og forsøger at forstå de processer, der forårsager dem, " sagde Fricker, som var Paolos ph.d.-rådgiver på det tidspunkt, hvor undersøgelsen blev udtænkt. "Disse længere satellitregistreringer giver os mulighed for at studere processer, der driver ændringer i ishylderne, forbedre vores forståelse af, hvordan den jordforbundne is vil ændre sig, " sagde Fricker.

"Ishyldens reaktion på ENSOs klimavariabilitet kan bruges som en guide til, hvordan langsigtede ændringer i det globale klima kan påvirke ishylderne omkring Antarktis, " sagde medforfatter Laurie Padman, en oceanograf med Earth &Space Research, en non-profit forskningsvirksomhed baseret i Seattle. "Det nye datasæt vil give os mulighed for at kontrollere, om vores havmodeller korrekt kan repræsentere ændringer i strømmen af ​​varmt vand under ishylder, " han tilføjede.

Smeltning af ishylderne påvirker ikke direkte vandstandsstigningen, fordi de allerede flyder. Det der betyder noget for havstigningen er tilførsel af is fra land til havet, men det er ishylderne, der afholder strømmen af ​​jordet is mod havet.

At forstå, hvad der forårsager ændringerne i ishylderne "sætter os en lille smule tættere på at vide, hvad der vil ske med den jordede is, hvilket er det, der i sidste ende vil påvirke havniveaustigningen, " sagde Fricker. "Den hellige gral i alt dette arbejde forbedrer prognoser for havniveaustigninger, "tilføjede hun.