Klimaforskere udforsker det skjulte hav under Antarktis største ishylde

Antarktis Ross Ice Shelf er verdens største flydende isplade:den er omtrent på størrelse med Spanien, og næsten en kilometer tyk.

Havet nedenunder, stort set volumen af ​​Nordsøen, er en af ​​de vigtigste, men mindst forståede dele af klimasystemet.

Vi er en del af det tværfaglige Aotearoa New Zealand Ross Ice Shelf-programteam, og har smeltet et hul gennem hundredvis af meter is for at udforske dette hav og ishyldens sårbarhed over for klimaændringer. Vores målinger viser, at dette skjulte hav varmer og frisker op - men på måder, vi ikke havde forventet.

Et skjult transportbånd

Alle større ishylder findes rundt om Antarktis kyst. Disse massive stykker is holder de landlåste iskapper tilbage, som hvis den frigives til at smelte ned i havet, ville hæve havniveauet og ændre vores verdens ansigt.

En ishylde er et massivt låg af is, der dannes, når gletsjere flyder ud af landet og smelter sammen, når de flyder ud over kysthavet. Hylder mister is ved enten at brække isbjerge af eller ved at smelte nedefra. Vi kan se store isbjerge fra satellitter - det er smeltningen, der er skjult.

Fordi vandet, der strømmer under Ross Ice Shelf, er koldt (minus 1,9 C), det kaldes et "koldt hulrum". Hvis det varmer, fremtiden for hylden og isen opstrøms kan ændre sig dramatisk. Alligevel er dette skjulte hav udelukket fra alle nuværende modeller for fremtidens klima.

Der har kun været ét sæt målinger af dette hav, lavet af et internationalt hold i slutningen af ​​1970'erne. Holdet gjorde gentagne forsøg, ved hjælp af flere typer bor, i løbet af fem år. Med denne erfaring og nyere, renere, teknologi, vi var i stand til at fuldføre vores arbejde på en enkelt sæson.

Vores grundlæggende forståelse er, at havvand cirkulerer gennem hulrummet ved at strømme ind på havbunden som relativt varmt, saltvand. Den finder til sidst vej til kysten – bortset fra at dette selvfølgelig er en kystlinje under hele 800 meter is. Der begynder den at smelte hylden nedefra og flyder hen over hyldens underside tilbage mod det åbne hav.

Kigger gennem et hul i isen

New Zealand-teamet – inklusive varmtvandsborere, glaciologer, biologer, seismologer, oceanografer – arbejdet fra november til januar, understøttet af bæltekøretøjer og, når det berygtede lokale vejr tillod det, Twin Otter fly.

Som med al polar oceanografi, at komme til havet er ofte den sværeste del. I dette tilfælde, vi stod over for den komplekse opgave at smelte et borehul, kun 25 centimeter i diameter, gennem hundredvis af meter is.

Men når først instrumenterne er sænket mere end 300 m ned i borehullet, det bliver den nemmeste oceanografi i verden. Du bliver ikke søsyg, og der er lidt bio-fouling til at korrupte målinger. Der er, imidlertid, masser af is, der kan fryse dine instrumenter eller fryse hullet til.

En verden i bevægelse

Vores lejr midt på ishylden tjente som base for denne videnskab, men alt bevægede sig. Havet cirkulerer langsomt, måske fornyes hvert par år. Isen bevæger sig også, på omkring 1,6 meter hver dag, hvor vi slog lejr. Hele ispladen flytter sig under sin egen vægt, strækker sig ubønhørligt ud mod havkanten af ​​sokkelen, hvor den brækker af som nogle gange massive isbjerge. Den flydende tallerken vipper også op og ned med det daglige tidevand.

Tingene bevæger sig også lodret gennem hylden. Når laget strækker sig fremad, det tynder ud. Men hylden kan også blive tykkere, når ny sne hober sig op ovenpå, eller som havvand fryser på bunden. Eller det kan blive tyndere, hvor vinden skubber overfladesne væk, eller relativt varmt havvand smelter det nedefra.

Når du lægger det hele sammen, hver partikel i hylden bevæger sig. Ja, vores lejr var ikke så langt (ca. 160 km) fra hvor Robert Falcon Scott og hans to teammedlemmer blev begravet for mere end et århundrede siden under deres hjemkomst fra Sydpolen. Deres kroppe er nu på vej ned gennem isen og ud til kysten.

Hvad fremtiden kan byde på

Hvis havet under isen opvarmes, hvad betyder det for Ross Ice Shelf, den massive iskappe, som den holder tilbage, og fremtidens havniveau? Vi tog detaljerede temperatur- og saltholdighedsdata for at forstå, hvordan havet cirkulerer i hulrummet. Vi kan bruge disse data til at teste og forbedre computersimuleringer og til at vurdere, om undersiden af ​​isen smelter eller faktisk genfryser og vokser.

Vores nye data indikerer en havopvarmning sammenlignet med målinger taget i 1970'erne, især dybere nede. Såvel som dette, havet er blevet mindre salt. Begge er i overensstemmelse med, hvad vi ved om de åbne oceaner omkring Antarktis.

Vi opdagede også, at undersiden af ​​isen var noget mere kompleks, end vi troede. Det var dækket af iskrystaller - noget vi ser i havisen nær ishylder. Men der var ikke et massivt lag af krystaller som set i de mindre, men meget tyk, Amery Ice Shelf.

I stedet for havde isens underside tydelige signaturer af sediment, sandsynligvis inkorporeret i isen, da gletsjerne, der danner hylden, adskilte sig fra kysten århundreder tidligere. Iskrystallerne skal være midlertidige.

Intet af dette indgår i de nuværende modeller af klimasystemet. Hverken effekten af ​​det varme, saltvand, der dræner ind i hulrummet, heller ikke det meget kolde overfladevand, der strømmer ud, iskrystallerne, der påvirker varmeoverførslen til isen, eller havets blanding ved isfronterne.

Det er ikke klart, om disse skjulte farvande spiller en væsentlig rolle i, hvordan verdenshavene fungerer, men det er sikkert, at de påvirker ishylden ovenfor. Ishyldernes levetid og deres støtte til Antarktis massive iskapper er af største bekymring.

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