Varmt havvand angriber kanterne af Antarktis ishylder

Omvendte "floder" af varmt havvand eroderer de brækkede kanter af tykke, flydende antarktiske ishylder nedefra, bidrage til at skabe forhold, der fører til ishylde-opbrud og havniveaustigning, ifølge en ny undersøgelse.

Fundene, offentliggjort i dag i Videnskab fremskridt , beskrive en ny proces, der er vigtig for fremtiden for Antarktis is og kontinentets bidrag til stigende have. Modeller og prognoser tager endnu ikke højde for det nyforståede og bekymrende scenarie, som allerede er i gang.

"Varmt vands cirkulation angriber undersiden af ​​disse ishylder på deres mest sårbare steder, " sagde Alley, der fik sin ph.d. ved University of Colorado Boulder, i National Snow and Ice Data Center, en del af CIRES. Alley er nu gæsteprofessor i geovidenskab ved College of Wooster i Ohio. "Disse effekter betyder noget, " sagde hun. "Men præcis hvor meget, vi ved det ikke endnu. Vi er nødt til."

Ishylder flyder ud på havet ved kanterne af landbaserede iskapper, og omkring tre fjerdedele af det antarktiske kontinent er omgivet af disse forlængelser af indlandsisen. Hylderne kan omsluttes af canyon-lignende vægge og bump i havbunden. Når de holdes tilbage af disse grundfjeldshindringer, ishylder bremser strømmen af ​​is fra det indre af kontinentet mod havet. Men hvis en ishylde trækker sig tilbage eller falder fra hinanden, is på land flyder meget hurtigere ud i havet, stigende havniveaustigninger.

Forskernes nye arbejde fokuserer på to faktorer, der konspirerer for at svække ishylderne. Først, flydende is strækker sig ofte og revner langs dens kanter eller "forskydningskanter, "især når det flyder hurtigt, sagde Alley. "I MODIS og andre satellitbilleder, du ser alle disse sprækker."

Når disse forrevne træk flyder mod havet og bliver en del af flydende ishylder, de er sårbare over for erosion nedefra, ved varme faner af havvand, holdet rapporterede.

Varmt og ferskvand er mere flydende end koldt og saltvand, så det har en tendens til at "finde" høje pletter i flydende is, undertiden danner en type "omvendt flod", der kan vokse miles bred og titusinder lang. Alley og hendes kolleger kortlagde først disse floder eller "basale kanaler" for et par år siden, spotte dem som rynker eller hængende i ellers glatte isoverflader.

Nu, de har samlet det hele, viser, at store basale kanaler er mere tilbøjelige til at dannes ved forskydningskanterne - de svageste dele - af hurtigtstrømmende ishylder. Mens isen stadig er på land, store trug dannes i forskydningskanterne, bliver tynde pletter, når isen flyder ud i havet. Varmt havvand finder de tynde pletter langs bunden af ​​ishylden, yderligere eroderende og svækkende marginer, gør ishylderne mere sårbare over for tilbagetrækning og kollaps.

I fortiden, forskere vidste ikke, at varme faner var så almindelige under ishyldens kant. Alleys team brugte satellitbilleder til at vise, at ved enderne af forskydningsmarginer på mange af Antarktis hurtigst skiftende gletsjere, varmt vand stiger op til overfladen, smeltende havis og danner områder med åbent vand kaldet "polynyas". Undersøgelsen fandt, at disse polynyer dannes år efter år på de samme steder, hvilket betyder, at varmt vand faktisk kanaliseres under tyndt, svage ishylde forskydningsmargener.

Disse processer ser ud til at ske på ishylder i både Antarktis og Grønland, Alley sagde, selvom det nye arbejde fokuserer på antarktiske gletsjere.

Forskerholdet publicerede tidligere arbejde med fokus på de skadelige virkninger af smeltevand på overfladen af ​​ishylderne. "Nu ser vi en ny proces, hvor varmt vand skærer ind i hylden nedefra, " sagde medforfatter Ted Scambos, en CIRES seniorforsker ved CU Boulder. "Som at score en glasplade, truget gør hylden svag, og om et par årtier, det er væk, frigør iskappen til at ride hurtigere ud i havet."

Scambos og Alley er på vej tilbage til Antarktis til efteråret, at fortsætte arbejdet med kontinentets isdynamik; Scambos er en ledende videnskabsmand i International Thwaites Glacier Collaborative:https://thwaitesglacier.org/