Forfinende fremskrivninger af Antarktis istab og global havniveaustigning

Antarktis udgyder hurtigt is, et tab, der bidrager til stigende hav. Forskning viser, at menneskeskabte globale klimaændringer og opvarmning af havtemperaturer er hovedsynderne bag istabet. Men graden af ​​istab, og hvor meget det kan hæve de globale havniveauer, er fortsat usikkert.

Pierre Dutrieux, en oceanograf og assisterende forskningsprofessor ved Lamont-Doherty Earth Observatory, modtaget finansiering fra Columbia University's Center for Climate and Life til et projekt, der vil løse noget af denne usikkerhed. Udnævnt til Center Fellow i 2019, Dutrieux bruger nye data og metoder til at undersøge udtyndingen og smeltningen af ​​den massive vestantarktiske iskappe. Resultaterne af hans forskning vil gøre det muligt for det videnskabelige samfund bedre at fremskrive den fremtidige stabilitet af indlandsisen og den tilhørende havstigning.

Hvad er fokus for din forskning?

I klimavidenskab, et hovedproblem med overhængende, globale konsekvenser er havniveaustigning, hvoraf den eustatiske komponent - der er relateret til landis, der flyder ud i havet - er en vigtig bidragyder. Acceleration af de vestantarktiske gletsjere, der strømmer ind i det sydlige ocean alene, bidrager med omkring 10 procent af den nuværende havniveaustigning. Vores manglende forståelse for de processer, der er i spil, udgør broderparten af ​​den globale usikkerhed om havniveaustigninger, der går ind i fremtiden.

Gletschernes acceleration tilskrives udtyndingen af ​​gletsjeren, der støtter ishylderne, drevet af oceanisk afsmeltning. På tur, denne smeltning bidrager til en opfriskning af polarvandet, ændre havisens dannelse, tætheden af ​​globale afgrundsvande, og global termohaline havcirkulation. Vi må koncentrere vores indsats om samspillet mellem havet og isen og processerne, der driver deres koblede adfærd, hvis vi skal forstå disse systemer.

Mit arbejde fokuserer på den interaktion. Jeg er især interesseret i det brede udvalg af rumlige og tidsmæssige skalaer, som det forekommer over, og det faktum, at iskapper, i stedet for at være ubevægelige hvide kæmper, reagerer også dynamisk over uventet korte tidsskalaer. Fordi de fleste af ændringerne sker ved grænsefladen mellem de to systemer, jord- og havbaserede undersøgelser er afgørende. Jeg har brugt mange interessante teknologier, herunder forskellige autonome undervandsfartøjer, at udforske denne skjulte grænse.

Hvad er det problem, du forsøger at løse med din Climate and Life -finansiering?

I 2016 Jeg opnåede finansiering fra Paul G. Allen Family Foundation i tæt samarbejde med kolleger ved University of Washington til en omfattende feltkampagne. Dette program var banebrydende for nye, lang udholdenhed og relativt billige autonome platforme til observationer under is. Tre Seagliders og fire EM-APEX-flåder blev opsendt under Dotson Ice Shelf i Amundsenhavet, Vestantarktis. Kampagnen var en stor succes, bestående af 14 måneder (januar 2018-marts 2019) og hundredvis af kilometers kontinuerlige målinger nær og under Dotson Ice Shelf.

Dette projekt øger den globale mængde underisobservationer med en størrelsesorden. Det giver unikke observationer nær - omkring mindre end en meter - isen, hvilket stort set blev undgået ved tidligere indsats. Udfyldt af andre kilder, dette datasæt vil være hovedfokus for mine undersøgelser over de næste par år. Jeg vil tage fat på følgende spørgsmål:Hvad er hovedkilden til den årlige vindvariation i Amundsenhavet? Hvad er den samtidige sæsonbestemte til tiårsvariation i havvarme, der er tilgængelig for smeltning af ishylderne i Amundsenhavet? Er ishyldens hulrum tæt eller svagt forbundet med denne oceaniske variation? Er parametriseringen af ​​hav- og isudvekslinger, der i øjeblikket anvendes i jordsystemmodeller, gyldig?

Hvad synes du er mest spændende ved dit Climate and Life-projekt?

Dette projekt er spændende, fordi det vil give mulighed for at udforske et unikt og bemærkelsesværdigt datasæt, fra et sted, vi til dato meget lidt ved om. Opdagelser venter!

Hvordan kan dette projekt fremme forståelsen af ​​de udfordringer, klimaforandringerne udgør?

Dette projekt vil give kritisk indsigt i den klimapådrivelse, der styrer det oceanografiske miljø af alle gletsjere i den bredere Amundsen-hav-dæmning. Fremtiden for disse udløbsgletsjere og den globale havniveaustigning i løbet af det næste århundrede kan ikke med sikkerhed forudsiges uden denne indsigt.

Hvad sker der inden for klima -løsninger, der giver dig håb?

Håb kan virke som en fjern følgesvend i disse dage med en global pandemi, civile uroligheder, der reagerer på tilsyneladende temporal racemæssig uretfærdighed, og en økonomisk krise. Over lange – man kan sige klimatiske – tidsskalaer, imidlertid, positive bevægelser bugner overalt. Klimavidenskab og de løsninger, den vil give, deler en lignende bane. For omkring et årti siden, da jeg blev inddraget i dette forskningsfelt af visionære kolleger, det virkede som om, at kun nogle få af os fokuserede på interaktioner mellem is og hav. I dag vokser feltet eksponentielt, med mange unge og talentfulde forskere, der udfordrer sig selv til at komme med vigtige resultater, forbedre forståelsen af ​​interaktioner mellem is og hav, og øge vores forudsigelsesevne. At være en del af sådan en bevægelse er bestemt entusiastisk. Det giver mig håb om, at en klar fremskrivning af global havniveaustigning vil ændre det politiske landskab til at tage det nødvendige, videnskabsbaseret, forebyggende tiltag for at begrænse den kommende lidelse.

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.