Ross Polynya, hvor solvarme absorberes af havet. Isfrontens lodrette væg strækker sig over en afstand på 600 km. Kredit:Poul Christoffersen
Et internationalt team af forskere har fundet ud af, at en del af verdens største ishylde smelter 10 gange hurtigere end forventet på grund af solopvarmning af det omkringliggende hav.
I en undersøgelse af Antarktis Ross Ice Shelf, som dækker et område, der er nogenlunde på størrelse med Frankrig, forskerne brugte flere år på at opbygge en rekord af, hvordan den nordvestlige sektor af denne enorme ishylde interagerer med havet under den. Deres resultater, rapporteret i journalen Naturgeovidenskab , viser, at isen smelter meget hurtigere end tidligere antaget på grund af indstrømmende varmt vand.
"Ishyldernes stabilitet menes generelt at være relateret til deres udsættelse for varmt dybt havvand, men vi har fundet ud af, at solopvarmet overfladevand også spiller en afgørende rolle i smeltning af ishylder, "sagde første forfatter Dr. Craig Stewart fra National Institute of Water and Atmospheric Research (NIWA) i New Zealand, der udførte arbejdet, mens en ph.d. studerende ved University of Cambridge.
Selvom interaktionen mellem is og hav, der forekommer hundredvis af meter under overfladen af ishylder, ser fjernt ud, de har en direkte indvirkning på langsigtet havniveau. Ross ishylde stabiliserer den vestantarktiske indlandsis ved at blokere isen, der strømmer ind i den fra nogle af verdens største gletschere.
"Tidligere undersøgelser har vist, at når ishylder kollapser, fodringsgletsjerne kan fremskynde en faktor eller to eller tre, "sagde medforfatter Dr. Poul Christoffersen fra Cambridge's Scott Polar Research Institute." Forskellen her er den rene størrelse på Ross Ice Shelf, som er over hundrede gange større end de ishylder, vi allerede har set forsvinde."
Teamet indsamlede fire års data fra en oceanografisk fortøjning installeret under Ross Ice Shelf af samarbejdspartnere på NIWA. Ved hjælp af instrumenter indsat gennem et 260 meter dybt borehul, holdet målte temperatur, saltindhold, smeltehastigheder og havstrømme i hulrummet under isen.
Holdet brugte også et ekstremt præcist specialfremstillet radarsystem til at overvåge den skiftende tykkelse af ishylden. Understøttet af Antarctica New Zealand og Rutherford Foundation's Scott Centenary Scholarship ved Scott Polar Research Institute, Dr. Stewart og Dr. Christoffersen rejste mere end 1000 km med snescooter for at måle istykkelser og kortlægge basalsmelthastigheder.
Cambridge og NIWA forskere krydser 1, 000 km på Ross Ishylde. Kredit:Poul Christoffersen
Data fra instrumenterne indsat på fortøjningen viste, at solopvarmet overfladevand strømmer ind i hulrummet under ishylden nær Ross Island, hvilket får smeltehastighederne til at næsten tredobles i sommermånederne.
Smeltningen påvirkes af et stort åbent hav foran ishylden, der er tom for havis på grund af stærk havvind. Dette område, kendt som Rosshavet Polynya, absorberer solvarme hurtigt om sommeren, og denne solvarmekilde påvirker klart smeltning i ishulens hulrum.
Resultaterne tyder på, at forholdene i ishulens hulrum er tættere forbundet med havets overflade og atmosfæren end tidligere antaget, hvilket antyder, at smeltehastigheder nær isfronten vil reagere hurtigt på ændringer i det øverste lag af havet.
"Klimaændringer vil sandsynligvis resultere i mindre havis, og højere overfladehavstemperaturer i Rosshavet, tyder på, at smeltehastighederne i denne region vil stige i fremtiden, "sagde Stewart.
Potentialet for at øge smeltehastigheder i denne region har implikationer for ishyldens stabilitet på grund af ishyldens form. Hurtig smeltning identificeret af undersøgelsen sker under en tynd og strukturelt vigtig del af ishylden, hvor isen skubber mod Ross Island. Pressure from the island, transmitted through this region, slows the flow of the entire ice shelf.
"The observations we made at the front of the ice shelf have direct implications for many large glaciers that flow into the ice shelf, some as far as 900 km away, " said Christoffersen.
While the Ross Ice Shelf is considered to be releatively stable, the new findings show that it may be more vulnerable than thought so far. The point of vulnerability lies in the fact that that solar heated surface water flows into the cavity near a stabilising pinning point, which could be undermined if basal melting intensifies further.
The researchers point out that melting measured by the study does not imply that the ice shelf is currently unstable. The ice shelf has evolved over time and ice lost by melting due to inflow of warm water is roughly balanced by the inputs of ice from feeding glaciers and snow accumulation. This balance is, imidlertid, depending on the stability provided by the Ross Island pinning point, which the new study identifies as a point of future vulnerability.