Forværrede sprækker og brud opdaget ved to af Antarktis vigtigste gletsjere

Satellitbilleder har afsløret, at to af de gletsjere, der ændrer sig hurtigst i Antarktis, går i stykker og svækkes hurtigere end nogensinde-det første skridt i retning af gletsjerne, der går i opløsning og får havniveauet til at stige dramatisk.

Ved hjælp af observationer fra ESA, NASA og USGS satellitter, forskerne udforskede Pine Island og Thwaites gletsjerne i Amundsen Sea Embayment:to af de mest dynamiske gletsjere på det antarktiske kontinent, og dem, der er ansvarlige for en væsentlig 5% af den globale havniveaustigning.

Sammen, de to gletsjere danner et område med flydende is på størrelse med Norge, og holde nok vand til at hæve det globale havniveau med over en meter. Begge har tydeligt ændret sig i morfologi i de seneste årtier sammen med skiftende atmosfæriske og oceaniske forhold, med de opvarmende oceaner, der får ishylderne til at smelte, tynd, og trække sig tilbage.

At forudsige, hvordan disse vitale gletsjere vil udvikle sig i de kommende år, er afgørende for at forstå fremtiden for vores have og vores opvarmende planet – men sådanne forudsigelser har været usikre, med computermodeller, der ikke fuldt ud kan redegøre for gletsjernes processer og egenskaber i deres fremskrivninger.

"For at afsløre, hvad der virkelig foregår på Pine Island og Thwaites, vi gravede i billeddata fra en række forskellige satellitter, " siger Stef Lhermitte fra Delft University of Technology i Holland, og hovedforfatter af den nye undersøgelse.

"Vi fandt strukturelle skader ved" forskydningsmarginalerne "på gletschernes ishylder, hvor isen går fra hurtigt til langsomt bevægende:store sprækker, sprækker og åbne brud, der indikerer, at ishylderne langsomt rives fra hinanden. I øjeblikket, ishylderne ligner lidt en langsom bil i trafikken:de tvinger alt bag sig til at bremse. Når de er fjernet, is, der sidder længere inde i landet, vil kunne accelerere, hvilket igen vil få havniveauet til at stige endnu hurtigere."

Sådanne sprækker blev ikke set i billeder fra 1997, og skader forekom langt mindre udbredt i billeder fra 2016, viser, at forværringen accelererede i løbet af de sidste to årtier og er blevet betydeligt værre i de sidste par år.

Lhermitte og kolleger sporede, hvordan de beskadigede områder havde udviklet sig fra 1997-2019, hvordan gletsjeren og ishyldens højde havde ændret sig i løbet af denne tid, og hastigheden af ​​is i bevægelse ved hjælp af data fra ESA's Earth Explorer CryoSat-mission, Copernicus Sentinel-1 missionen, NASA/USGS Landsat-programmet, og det japanske ASTER-instrument ombord på NASAs Terra-satellit. De modellerede derefter den potentielle påvirkning af de beskadigede forskydningsmargener, med bekymrende resultater.

"Denne frakturering ser ud til at sætte gang i en feedback-proces - den forudsætter ishylderne til at gå i opløsning, " forklarer medforfatter Thomas Nagler fra ENVEO i Innsbruck, Østrig. "Når gletsjerne sprækker på deres svage punkter, fremskynder denne skade, spreder sig, og svækker flere af ishylderne, forårsager yderligere forringelse - og gør det mere sandsynligt, at hylderne vil begynde at smuldre fra hinanden endnu hurtigere."

Efterhånden som ishylderne bliver mere og mere beskadigede, gletsjerne mister masse, og deres 'jordingslinjer' – det område, hvor iskapperne bliver flydende nok til at løsne sig fra havbunden og flyde – trækker sig tilbage. Samlet set, skadesfeedback-processer ser ud til at være en nøglefaktor i den fremtidige stabilitet af Antarktis ishylder, og, på tur, i hvor hurtigt kontinentets gletsjere smelter og får det globale havniveau til at stige.

"Resultaterne fra denne undersøgelse fremhæver et presserende behov for at inkludere sådanne feedback-processer i modelfremskrivninger af ishyldens tilbagetog, tab af ismasse, og havniveauændringer, " tilføjer Mark Drinkwater, ESA's Mission Scientist for CryoSat, og seniorrådgiver for polar- og kryosfærevidenskab.

"Vi ved, at en betydelig mængde glacialis i Vestantarktis i øjeblikket bliver påvirket af klimaændringer - faktisk, en nylig undersøgelse viste, at 24 % af denne is hurtigt tynder ud og er ustabil. Disse nye resultater understreger, hvor hurtigt denne skade opstår, og afslører, at Pine Island og Thwaites-gletsjerne er mere sårbare end nogensinde før."

ESAs forskning i antarktiske gletsjere fortsætter som en del af ESA POLAR+ Ice Shelves-projektet, som startede i september 2020. I samarbejde med ENVEO og under ledelse af Anna Hogg (University of Leeds, Storbritannien), projektets internationale team vil yderligere forbedre metoderne til overvågning af brud og beskadigelse af ishylder. Projektet vil generere en række jordobservationsdatasæt til at karakterisere, hvordan ishylderne i Antarktis har ændret sig i løbet af det sidste årti, og undersøge de fysiske processer, der driver denne udvikling.