Team frigiver højpræcisionskort over antarktisk ispladetopografi

Et University of California, Irvine-ledede team af glaciologer har afsløret det mest nøjagtige portræt til dato af konturerne af landet under Antarktis iskappe – og, ved at gøre det, har hjulpet med at identificere, hvilke regioner på kontinentet der vil være mere, eller mindre, sårbare over for fremtidens klimaopvarmning.

Meget ventet af den globale kryosfære og miljøvidenskabelige samfund, det nyligt udgivne topografikort over Antarktis, Sengemaskine, og relaterede resultater blev offentliggjort i dag i tidsskriftet Natur Geovidenskab .

Blandt de mest slående resultater af BedMachine-projektet er opdagelsen af ​​stabiliserende højdedrag, der beskytter isen, der flyder over de transantarktiske bjerge; en bundgeometri, der øger risikoen for hurtig issmeltning i gletsjersektoren Thwaites og Pine Island i Vestantarktis; en seng under Recovery and Support Force gletsjerne, der er hundredvis af meter dybere end tidligere antaget, at gøre disse iskapper mere modtagelige for tilbagetrækning; og verdens dybeste landcanyon under Denman Glacier i Østantarktis.

"Der var masser af overraskelser rundt om på kontinentet, især i områder, der ikke tidligere var blevet kortlagt i detaljer med radar, " sagde hovedforfatter Mathieu Morlighem, UCI lektor i jordsystemvidenskab. "Ultimativt, BedMachine Antarctica viser et blandet billede:Isstrømme i nogle områder er relativt godt beskyttet af deres underliggende jordtræk, mens andre på retrograde lejer har vist sig at være mere udsatte på grund af potentiel ustabilitet i havisen."

Det nye antarktiske bedtopografiprodukt blev konstrueret ved hjælp af istykkelsesdata fra 19 forskellige forskningsinstitutter, der går tilbage til 1967, omfattende næsten en million linjemiles radarsonderinger. Ud over, BedMachine's skabere brugte ishyldens batymetrimålinger fra NASAs Operation IceBridge-kampagner, samt isstrømningshastighed og seismisk information, hvor det er tilgængeligt. Nogle af de samme data er blevet brugt i andre topografikortlægningsprojekter, giver lignende resultater, når det ses bredt.

"Brug af BedMachine til at zoome ind på bestemte sektorer af Antarktis, du finder væsentlige detaljer såsom bump og fordybninger under isen, der kan accelerere, bremse eller endda stoppe tilbagetrækningen af ​​gletsjere, " sagde Morlighem.

Tidligere Antarktis-kortlægningsmetoder baseret på radarsonderinger har generelt været effektive, med nogle begrænsninger. Når fly flyver i en lige linje over et område, vingemonterede radarsystemer udsender et signal, der trænger gennem gletsjere og iskapper og hopper tilbage fra det punkt, hvor isen møder fast grund. Glaciologer bruger derefter interpolationsteknikker til at udfylde områderne mellem flyvesporene, men dette har vist sig at være en ufuldstændig tilgang, især med hurtigt strømmende gletsjere.

Alternativt BedMachine er afhængig af den fundamentale fysik-baserede metode til massekonservering for at skelne, hvad der ligger mellem radarens lydende linjer, ved at bruge meget detaljerede oplysninger om isflowbevægelse, der dikterer, hvordan is bevæger sig rundt i sengens forskellige konturer. Denne teknik var medvirkende til forskerholdets konklusion vedrørende den sande dybde af Denman truget.

"Ældre kort foreslog en mere lavvandet canyon, men det var ikke muligt; der manglede noget, " sagde Morlighem. "Med bevarelse af masse, ved at kombinere eksisterende radarundersøgelse og isbevægelsesdata, vi ved, hvor meget is der fylder kløften - hvilket ved vores beregninger, er 3, 500 meter under havets overflade, det dybeste punkt på land. Da den er forholdsvis smal, det skal være dybt for at lade så meget ismasse nå kysten."

Ved at basere sine resultater på isoverfladehastighed ud over istykkelsesdata fra radarsonderinger, BedMachine er i stand til at præsentere en mere præcis, høj opløsning afbildning af sengens topografi. Denne metode er med succes blevet anvendt i Grønland i de senere år, transformerer kryosfæreforskernes forståelse af isdynamikken, havets cirkulation og mekanismerne for gletsjerens tilbagetrækning.

At anvende den samme teknik på Antarktis er særligt udfordrende på grund af kontinentets størrelse og afsides beliggenhed, men, Morlighem bemærkede, BedMachine vil hjælpe med at reducere usikkerheden i fremskrivninger af havniveaustigninger fra numeriske modeller.

Han sagde, at fremtidig kortlægning af bundtopografi på land kunne forbedres betydeligt ved at kortlægge havbundens dybde offshore og under flydende is, som er et aktivt studieområde lige nu. I avisen offentliggjort i dag, Morlighem foreslår også, at studiet af hurtigtflydende antarktiske iskapper ville drage fordel af sonderinger langs flyvespor vinkelret på strømningsretningen, "især opstrøms for Academy og Support Force gletschere, langs Gould Coast nær Ross Ice Shelf, og langs Wilhelm II-kysten mellem Denman- og Lambert-gletsjerne."