Ny undersøgelse bringer istab i Antarktis skarpere i fokus

En NASA -undersøgelse baseret på en innovativ teknik til knusning af torrents af satellitdata giver det klareste billede endnu af ændringer i isstrømmen i Antarktis til havet. Resultaterne bekræfter accelererende istab fra det vestantarktiske islag og afslører overraskende stabile strømningshastigheder fra dens meget større nabo mod øst.

Computer-vision-teknikken knuste data fra hundredtusinder af NASA-U.S. Geologisk undersøgelse Landsat satellitbilleder til at producere et højpræcisionsbillede af ændringer i islagsbevægelser.

Det nye arbejde giver en grundlinje for fremtidig måling af antarktiske isændringer og kan bruges til at validere numeriske ismodeller, der er nødvendige for at lave fremskrivninger af havets overflade. Det åbner også døren til hurtigere behandling af enorme mængder data.

"Vi går ind i en ny tidsalder, "sagde undersøgelsens hovedforfatter, kryosfærisk forsker Alex Gardner fra NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien. "Da jeg begyndte at arbejde på dette projekt for tre år siden, der var et enkelt kort over indlandsstrømmen, der blev lavet ved hjælp af data indsamlet over 10 år, og det var revolutionerende, da det blev udgivet tilbage i 2011. Nu kan vi kortlægge isstrømmen over næsten hele kontinentet, hvert år. Med disse nye data, vi kan begynde at opklare de mekanismer, hvormed isstrømmen fremskynder eller bremser som reaktion på ændrede miljøforhold. "

Den innovative tilgang fra Gardner og hans internationale team af forskere bekræfter stort set tidligere resultater, dog med et par uventede vendinger.

Blandt de mest betydningsfulde:en tidligere umålelig acceleration af gletsjerstrømmen ind i Antarktis Getz Ice Shelf, på den sydvestlige del af kontinentet-sandsynligvis et resultat af udtynding af ishylde.

Fremskyndelse i vest, jævn strømning i øst

Forskningen, offentliggjort i tidsskriftet Kryosfæren , identificerede også den hurtigste hastighed på Antarktis gletschere i løbet af den syvårige undersøgelsesperiode. Gletsjerne fodrer Marguerite Bay, på den vestlige Antarktis -halvø, øgede deres strømningshastighed med 1, 300 til 2, 600 fod (400 til 800 meter) om året, sandsynligvis som reaktion på havopvarmning.

Måske forskerholdets største opdagelse, imidlertid, var den konstante strømning af det østantarktiske islag. I studietiden, fra 2008 til 2015, arket havde i det væsentlige ingen ændring i dets udledningshastighed - isstrømning i havet. Mens tidligere forskning udledte et højt stabilitetsniveau for indlandsisen baseret på målinger af volumen og gravitationsændringer, manglen på nogen væsentlig ændring i isudledning var aldrig blevet målt direkte.

Undersøgelsen bekræftede også, at strømmen af ​​West Antarktis Thwaites og Pine Island gletschere i havet fortsætter med at accelerere, selvom accelerationshastigheden er faldende.

I alt, undersøgelsen fandt en samlet isudledning for det antarktiske kontinent på 1, 929 gigaton om året i 2015, med en usikkerhed på plus eller minus 40 gigaton. Det repræsenterer en stigning på 36 gigaton om året, plus eller minus 15, siden 2008. En gigaton er en milliard tons.

Undersøgelsen fandt ud af, at isstrømmen fra Vestantarktis - sektoren Amundsenhavet, Getz Ice Shelf og Marguerite Bay på den vestlige Antarktis -halvø - stod for 89 procent af stigningen.

Computersyn

Videnskabsteamet udviklede software, der behandlede hundredtusindvis af par billeder af antarktisk gletsjerbevægelse fra Landsats 7 og 8, taget fra 2013 til 2015.

Disse blev sammenlignet med tidligere radarsatellitmålinger af isstrømning for at afsløre ændringer siden 2008.

"Vi anvender computer vision -teknikker, der giver os mulighed for hurtigt at søge efter matchende funktioner mellem to billeder, afslører komplekse mønstre af overfladebevægelse, "Sagde Gardner.

I stedet for at forskere sammenligner små sæt billeder af meget høj kvalitet fra et begrænset område for at lede efter subtile ændringer, nyheden i den nye software er, at den kan spore funktioner på tværs af hundredtusinder af billeder om året - også dem af varierende kvalitet eller skjult af skyer - over et helt kontinent.

"Vi kan nu automatisk generere kort over isstrøm årligt - et helt år - for at se, hvad hele kontinentet gør, "Sagde Gardner.

Den nye antarktiske basislinje skal hjælpe ismodellerne bedre med at vurdere kontinentets bidrag til fremtidig havstigning.

"Vi kan bruge disse oplysninger til at målrette efter feltekampagner, og forstå processerne, der forårsager disse ændringer, "Sagde Gardner." I løbet af det næste årti, alt dette vil føre til hurtig forbedring af vores viden om, hvordan iskapper reagerer på ændringer i hav- og atmosfæriske forhold, viden, der i sidste ende vil hjælpe med at informere fremskrivninger om ændringer i havniveauet. "