Første resultater fra ICESat-2 missionskort 16 år med smeltende iskapper

Ved at bruge det mest avancerede jordobserverende laserinstrument, NASA nogensinde har fløjet i rummet, et hold forskere ledet af University of Washington har foretaget præcise målinger af, hvordan indlandsisen på Grønland og Antarktis har ændret sig gennem 16 år.

I en ny undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Videnskab den 30. april, videnskabsmænd fandt nettotabet af is fra Antarktis, sammen med Grønlands skrumpende indlandsis, har været ansvarlig for 0,55 tommer (14 millimeter) havniveaustigning til det globale hav siden 2003. I Antarktis, Havets stigning er drevet af tabet af de flydende ishylder, der smelter i et opvarmende hav. Ishylderne hjælper med at holde strømmen af ​​landbaseret is tilbage i havet.

Fundene kommer fra isen, Sky- og landhøjdesatellit 2 (ICESat-2), som blev sendt i kredsløb i efteråret 2018 og begyndte at tage detaljerede globale højdemålinger, inklusive over Jordens frosne områder. Ved at sammenligne de nye data med målinger taget af den oprindelige ICESat fra 2003 til 2009, forskere har genereret et omfattende portræt af kompleksiteten af ​​indlandsisens ændring - og indsigt i fremtiden for Grønland og Antarktis.

"Hvis du ser på en gletsjer eller indlandsis i en måned, eller et år, du kommer ikke til at lære meget om, hvad klimaet gør ved det, " sagde hovedforfatter Benjamin Smith, en glaciolog ved University of Washington. "Vi har nu et spænd på 16 år mellem ICESat og ICESat-2 og kan være meget mere sikre på, at de ændringer, vi ser i isen, har at gøre med de langsigtede ændringer i klimaet. Og ICESat-2 er en virkelig bemærkelsesværdigt værktøj til at foretage disse målinger. Vi ser målinger af høj kvalitet, der dækker begge iskapper, som lader os foretage en detaljeret og præcis sammenligning med ICESat-dataene."

Tidligere undersøgelser af istab eller vinding analyserer ofte data fra flere satellitter og luftbårne missioner. Den nye undersøgelse tager en enkelt type måling - højde målt af et instrument, der afviser laserimpulser fra isoverfladen - og giver det mest detaljerede og nøjagtige billede af indlandsisens ændring til dato.

Forskerne tog spor af ICESat-målinger og lagde de tættere spor af ICESat-2-målinger fra 2019. Hvor de to datasæt krydsede hinanden - titusinder af steder - kørte de dataene gennem computerprogrammer, der tog højde for snetætheden og andre faktorer, og derefter beregnet massen af ​​is tabt eller vundet.

"Den nye analyse afslører iskappernes reaktion på ændringer i klimaet med hidtil usete detaljer, afslører ledetråde til hvorfor og hvordan iskapperne reagerer, som de er", sagde medforfatter Alex Gardner, en glaciolog ved NASA's Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien.

Undersøgelsen viste, at Grønlands indlandsis mistede i gennemsnit 200 gigaton is om året, og Antarktis iskappe mistede i gennemsnit 118 gigaton is om året. En gigaton is er nok til at fylde 400, 000 swimmingpools i olympisk størrelse.

Af havniveaustigningen, der var et resultat af indlandsisens smeltevand og kælvning af isbjerge, omkring to tredjedele af det kom Grønland, den anden tredjedel fra Antarktis, Smith og hans kolleger fandt.

"Det var fantastisk at se, hvor godt ICESat-2-dataene så ud, lige ud af porten, " sagde medforfatter Tom Neumann, ICESat-2-projektets videnskabsmand og . "Disse første resultater, der ser på landis, bekræfter konsensus fra andre forskningsgrupper, men de lader os også se på detaljerne om ændringer i individuelle gletschere og ishylder på samme tid."

I Grønland, der var en betydelig mængde udtynding af kystgletsjere, sagde Smith. Kangerdulgssuaq og Jakobshavn gletsjerne, for eksempel, har mistet 14 til 20 fod (4 til 6 meter) højde om året. Varmere sommertemperaturer har smeltet is fra overfladen af ​​gletsjere og iskapper, og nogle steder eroderer varmere havvand isen ved deres fronter.

I Antarktis, de tætte spor af ICESat-2 målinger viste, at iskappen bliver tykkere i dele af kontinentets indre, sandsynligvis som følge af øget snefald, sagde Smith. Men tabet af is fra kontinentets randområder, især i Vestantarktis og den antarktiske halvø, langt opvejer eventuelle gevinster i interiøret. De steder, havet er sandsynligvis også skylden.

"I Vestantarktis, vi ser en masse gletsjere, der tynder meget hurtigt ud, " sagde Smith. "Der er ishylder ved den nedstrøms ende af de gletsjere, flyder på vandet. Og de ishylder bliver tyndere, lader mere is flyde ud i havet, efterhånden som det varmere vand eroderer isen."

Disse ishylder, som stiger og falder med tidevandet, kan være svært at måle, sagde medforfatter Helen Amanda Fricker, en glaciolog ved Scripps Institution of Oceanography ved University of California, San Diego. Nogle af dem har ru overflader, med sprækker og kamme, men præcisionen og den høje opløsning af ICESat-2 giver forskere mulighed for at måle overordnede ændringer, uden at bekymre dig om, at disse funktioner skævvrider resultaterne.

Det er en af ​​de første gange, at forskere har målt tab af de flydende ishylder omkring Antarktis samtidig med tab af kontinentets iskappe.

Is, der smelter fra ishylder, hæver ikke havniveauet, da det allerede flyder – ligesom en isterning i en fuld kop vand ikke flyder over glasset. Men ishylderne giver stabilitet til gletsjerne og iskapperne bag dem.

"Det er som en arkitektonisk støttepille, der holder en katedral op, " sagde Fricker. "Ishylderne holder indlandsisen oppe. Hvis du fjerner ishylderne, eller selv hvis du tynder dem, du reducerer den støttende kraft, så den jordede is kan flyde hurtigere."

Forskerne fandt ishylder i Vestantarktis, hvor mange af kontinentets hurtigst bevægende gletsjere er placeret, taber masse. Udtyndingsmønstre viser, at Thwaites og Crosson ishylder er blevet mest tyndere, et gennemsnit på omkring fem meter (16 fod) og tre meter (10 fod) is om året, henholdsvis.