Robotter, der roamer i antarktiske farvande, afslører, hvorfor Ross Ice Shelf smelter hurtigt om sommeren

Et nyt papir giver frisk indsigt i de kræfter, der får verdens største ishylde til at smelte.

Ross Ishylden, en del af det antarktiske indlandsis, der flyder på havet, måler flere hundrede meter tykt og sidder over 480, 000 kvadratkilometer, omtrent på størrelse med Spanien. dens størrelse, og det faktum, at udtynding af ishylden vil fremskynde strømmen af ​​Antarktis iskapper ud i havet, betyde, at det har et betydeligt potentiale for havstigning, hvis det skulle smelte. Smeltende ishylder som Ross kan få havene til at stige flere meter i løbet af de næste par århundreder.

En undersøgelse netop offentliggjort i Journal of Geophysical Research:Oceans hjælper med at afsløre de lokale faktorer, der påvirker Ross Ice Shelfs stabilitet, raffinering af forudsigelser om, hvordan det vil ændre sig og påvirke havstigninger i fremtiden.

Tidligere undersøgelser af ishyldens smeltning har fokuseret på opvarmning af det globale vand. Alligevel viser tre års Rosetta-data, at Ross Ice Shelf smelter på grund af lokalt overfladevand, og at smeltningen sker på en uventet del af hylden. Disse opdagelser blev offentliggjort i et Rosetta-blad offentliggjort i maj; den nye undersøgelse beskriver kilden til denne mærkelige aktivitet.

Undersøgelsen kommer ud af Rosetta-Ice-projektet, en tre år lang samling af geologiske, oceanografiske, og glaciologiske data i Antarktis. Projektet har et enormt omfang, involverer en multiinstitutionel, tværfagligt team med specialiseret instrumentering til at indsamle første af sin slags antarktiske data.

En ny tilgang

Rosetta-teamet havde brug for data om havtemperatur, saltholdighed, dybde, og cirkulation omkring ishylden. Traditionelt, disse oceanografiske data opnås på to måder:forskningskrydstogter og dybe fortøjninger. Fordi Rosshavet er dækket af havis det meste af året, skibsbaserede målinger er begrænset til en kort periode i den høje australske sommer. Fortøjede sensorer, på den anden side, kan indsamle data i flere år; imidlertid, de er generelt ikke placeret højere end 200 meter under vandoverfladen, for at undgå at passere isbjerge, så de giver et mindre komplet billede af, hvad der sker omkring ishylden.

Rosetta-forskerne tog en ny tilgang til at indsamle data fra Rosshavet. De indsatte seks profileringsflydere kaldet Air-Launched Autonomous Micro Observer, eller ALAMO, flyder. De fastgjorde faldskærme til flyderne og sendte dem ud af et New York Air National Guard-fly fra 2. 500 fod over det iskolde vand nedenfor. Instrumenterne var programmeret til at undgå havis, der kunne beskadige deres eksterne sensorer og antenner. Ud over, holdet tog en ny tilgang ved at "parkere" flåderne på havbunden mellem profilering for at begrænse deres drift på havstrømme.

Flyderne indsamlede temperatur- og saltholdighedsdata fra havbunden til overfladen, sende data tilbage til holdet via satellit hver dag. Syv andre flydere, indsat fra et skib tre år tidligere, leverede optegnelser over havforholdene længere mod nord, væk fra ishylden.

Lokale effekter

"Andre steder i Antarktis, ishylderne bliver smeltet af strømme af globalt varmt vand fra det dybe hav til kysten, " forklarede Dave Porter, Lamont-Doherty Earth Observatory-forskeren, der ledede den nye undersøgelse. "Men skiftende smeltehastigheder for Ross skyldes hovedsageligt en lokal opbygning af varme i overfladelaget. Spørgsmålet er:Hvad dikterer, hvor meget varme vi opbygger om sommeren? Og svaret er, at det mest er forårsaget af lokale vejrprocesser. langs isfronten."

Holdet fandt ud af, at den vigtigste kilde til havvarme, der fik ishylden til at smelte, var sollys, der opvarmede det øvre hav, efter at regionens havis forsvandt om sommeren; havis reflekterer normalt sollys, hvorimod mørkere havvand absorberer det. Holdet målte også store mængder ferskvand, der kom ind i Rosshavet fra hurtigt smeltende ishylder i Amundsenhavet øst for Rosshavet. Når først dette ekstra ferskvand når isfronten, det ændrer, hvordan varme blandes ned fra overfladen til bunden af ​​ishylden, hvor der opstår smeltning, førte holdet til at konkludere, at fremtidig Ross Ice Shelf-stabilitet afhænger af skiftende kystforhold i både Amundsenhavet og tæt på isshelffronten.

Forskerne bemærkede, at øget havopvarmning og ishyldesmeltning kunne forekomme, hvis sommersæsonen, hvor havet er fri for is, bliver længere – f.eks. hvis skiftende lokale vinde skubber havisen væk fra ishylden, eller et fald i sommeruklarhed, der tillader mere sollys at nå havoverfladen.

Medforfatter Scott Springer fra Earth &Space Research i Seattle sagde, at "denne nye tilgang til at indsamle data fra fjerntliggende Antarktis kontinentalsokler giver en ny måde at kontrollere pålideligheden af ​​numeriske modeller, som vi bruger til at forstå, hvordan det antarktiske indlandsis vil reagere på fremtidige ændringer i havene omkring Antarktis."

Betydningen af ​​lokale forhold nær isfronten viser også, at forskere skal finde en måde at inkludere disse mindre processer i globale klimamodeller, som videnskabsmænd bruger til at simulere klimapåvirkninger i de kommende århundreder. Test og forfining af de globale modeller vil være afgørende for at indsnævre rækken af ​​forudsigelser om, hvor meget is Antarktis vil miste i fremtidige klimaer, og hvor højt hav vil stige.

Til medforfatter Helen Amanda Fricker fra Scripps Institution of Oceanography ved University of California San Diego viser undersøgelsen også, hvor vigtigt det er at studere relativt stabile områder som Ross-ishylden. "Mange nuværende feltprogrammer er fokuseret på dele af Antarktis, der vides at være under forandring, men vi skal også indsamle observationer i regioner, der ikke ændrer sig for at forstå, hvordan indlandsisen fungerer som helhed, " sagde hun. "Dette er kritisk, fordi der fortsat er et stort udvalg på tværs af forudsigelser af Antarktis bidrag til havniveauet i fremtidige klimaer."