Antarktis sø forsvinder pludselig

Et globalt hold af forskere, inklusive flere fra Scripps Institution of Oceanography ved University of California San Diego, opdagede den pludselige død af en stor, dyb, isdækket sø på overfladen af ​​en antarktisk ishylde.

Denne sjældne begivenhed, kronikeret i en undersøgelse offentliggjort i dag i tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve , fandt sted under den antarktiske vinter 2019 på Amery Ice Shelf i Østantarktis, og det anslås, at 600-750 millioner kubikmeter (21-26 milliarder kubikfod) vand, cirka dobbelt så stor som San Diego Bay, gik tabt til havet.

Undersøgelsesforfattere brugte billeder fra en radarsatellit, som kan "se" i løbet af polarnatten for at fastgøre begivenhedens timing til en uge eller mindre i juni. Efter dræning, i stedet for søen, der var en kraterlignende fordybning i ishyldens overflade, dækker omkring elleve kvadratkilometer (4,25 kvadrat miles). Denne overfladedepression, kendt som en is "doline, " indeholdt de sprængte rester af isdækket.

"Vi tror, ​​at vægten af ​​vand akkumuleret i denne dybe sø åbnede en sprække i ishylden under søen, en proces kendt som hydrofraktur, får vandet til at dræne til havet nedenfor, " sagde studielederforfatter Roland Warner, en glaciolog med Australian Antarctic Program Partnership ved University of Tasmania.

Hydrofrakturprocessen har været impliceret i kollapset af mindre ishylder på den antarktiske halvø, hvor smeltevand dannes på overfladen af ​​ishylder i den australske sommer, men den ses ikke ofte køre gennem is så tyk som de 1400 meter (4, 590 fod) på dette sted på Amery Ice Shelf.

Den australske vinterbegivenhed blev også fanget af et laserinstrument med grønt lys på NASAs ICESat-2. Denne satellit transmitterer pulser af fotoner og lokaliserer nøjagtigt refleksionspunktet for hver foton, den modtager tilbage fra Jorden.

Gentag kredsløb af ICESat-2 på de nøjagtige jordspor før og efter søens dræning afslørede den lodrette skala af forstyrrelsen. Isoverfladen faldt så meget som 80 meter (260 fod) i doline-hulrummet, selvom tabet af vandbelastningen gjorde den flydende ishylde lettere, og havtrykket fik den til at bøje opad, med søens umiddelbare omgivelser, der stiger hele 36 meter (118 fod).

"Det er spændende at se ICESat-2 vise os detaljer om processer, der finder sted på indlandsisen i så fin rumlig skala, " sagde medforfatter Helen Amanda Fricker, en glaciolog ved Scripps Institution of Oceanography, som længe har studeret aktive sub-glaciale søer, opdagede dem i 2007. "Da overfladesmeltevand på ishylder kan forårsage deres kollaps, hvilket i sidste ende fører til havniveaustigning, når jordet is ikke længere holdes tilbage, det er vigtigt at forstå de processer, der svækker ishylderne."

I de seneste årtier med stigende lufttemperaturer, nogle ishylder har oplevet større overfladesmeltning, og de seneste modelfremskrivninger for fremtidig opvarmning viser, at tendensen fortsætter og skaber flere smeltesøer. Dette øger risikoen for udbredt hydrofrakturering, hvilket kan føre til at ishylder kollapser, tillader hurtigere udledning af is fra jordede iskapper og stigninger i havniveauet. Nu, mulige øgede strømninger i dyb, isdækkede søer og hydrofraktur af tykke ishylder bør også overvejes i prognoser for fremtidig opvarmning, sagde forskere.

Holdet brugte også overfladehøjdekort genereret af Polar Geospatial Center (PGC) ved University of Minnesota for at vise, at forstyrrelsen ændrede det regionale landskab på tværs af 60 kvadratkilometer (23 kvadrat miles).

Mængden af ​​vand tabt til havet blev beregnet ved hjælp af hulrummets volumen og omfanget af hævningen. Mens Amery Ice Shelf har mange smeltesøer og vandløb i den australske sommer, mængden af ​​vand, der gik tabt, når søen drænede, var mange gange den årlige tilførsel af smeltevand til den.

Hævningen af ​​søen skabte en ny sø ud af en lavvandet arm af den oprindelige. I løbet af den næste smeltesæson fyldtes denne sø i løbet af få dage med mere end en million kubikmeter om dagen og løb over i doline-hulrummet. Da ICESat-2 krydsede doline igen et par dage senere, holdet var i stand til at måle en smeltevandskanal på 20 meter (65 fod) bred, frisk skåret i doline, detektering af vandoverfladen på tre meters dybde, og fotoner spredt fra vandløbet yderligere tre meter under.

Forfatterne siger, at det er for tidligt at konkludere, at dræningen af ​​denne smeltevandssø var relateret til bredere tendenser som opvarmningen af ​​klimaet omkring Antarktis. Med denne nye observationsevne, og efterhånden som flere ICESat-2- og PGC-data indsamles, Fricker siger, at de vil være i stand til yderligere at forstå, hvor almindelige disse dybe søer er, og hvordan de udvikler sig over tid.

"Denne pludselige begivenhed var tilsyneladende kulminationen på årtiers smeltevandsophobning og opbevaring under det isolerende islåg, " sagde medforfatter Jonathan Kingslake, professor ved Lamont Doherty Earth Observatory ved Columbia University, der hjalp til med måling af overfladesmeltevandet.

Fremtiden for den nydannede doline er usikker. Det kan akkumulere smeltevand igen eller dræne til havet oftere. Det ser ud til, at sprækken genåbnede kortvarigt i smeltesæsonen 2020. Det er sikkert, at forskerne nu vil følge med.