Nye havbundsbilleder fra den vestantarktiske iskappe øger forståelsen af ​​Thwaites-gletsjerens tilbagetog

Thwaites-gletsjeren i Vestantarktis - på størrelse med Florida - har været en elefant i rummet for videnskabsmænd, der forsøger at lave forudsigelser om global havstigning.

Denne massive isstrøm er allerede i en fase med hurtig tilbagetrækning (et "sammenbrud", når det ses på geologiske tidsskalaer), hvilket fører til udbredt bekymring for præcis, hvor meget eller hvor hurtigt den kan give afkald på sin is til havet.

Den potentielle påvirkning af Thwaites' tilbagetog er rygsøjle:et totalt tab af gletsjeren og de omkringliggende iskolde bassiner kan hæve havniveauet fra 3 til 10 fod.

En ny undersøgelse i Nature Geoscience ledet af marinegeofysikeren Alastair Graham ved University of South Floridas College of Marine Science giver anledning til bekymring. For første gang kortlagde forskere i høj opløsning et kritisk område af havbunden foran gletsjeren, der giver dem et vindue til, hvor hurtigt Thwaites trak sig tilbage og bevægede sig i fortiden.

De fantastiske billeder viser geologiske træk, der er nye for videnskaben, og giver også en slags krystalkugle til at se ind i Thwaites' fremtid. Både hos mennesker og iskapper er tidligere adfærd nøglen til at forstå fremtidig adfærd.

Holdet dokumenterede mere end 160 parallelle højderygge, der blev skabt, som et fodaftryk, da gletsjerens forkant trak sig tilbage og guppede op og ned med det daglige tidevand.

"Det er, som om du ser på en tidevandsmåler på havbunden," sagde Graham. "Det blæser mig virkelig, hvor smukke dataene er."

Bortset fra skønheden er det alarmerende, at hastigheden af ​​Thwaites' tilbagetog, som videnskabsmænd har dokumenteret for nylig, er lille sammenlignet med de hurtigste ændringer i sin fortid, sagde Graham.

For at forstå Thwaites' tidligere tilbagetog analyserede holdet de ribbenlignende formationer nedsænket 700 meter (lige under en halv mil) under polarhavet og indregnet tidevandscyklussen for regionen, som forudsagt af computermodeller, for at vise, at en ribben skal have været dannet hver eneste dag.

På et tidspunkt i de sidste 200 år, over en varighed på mindre end seks måneder, mistede fronten af ​​gletsjeren kontakten med en havbundsryg og trak sig tilbage med en hastighed på mere end 2,1 kilometer om året (1,3 miles om året) - det dobbelte af rate dokumenteret ved hjælp af satellitter mellem 2011 og 2019.

"Vores resultater tyder på, at pulser af meget hurtig tilbagetrækning har fundet sted ved Thwaites Glacier i de sidste to århundreder, og muligvis så sent som i midten af ​​det 20. århundrede," sagde Graham.

"Thwaites holder virkelig fast i dag med sine negle, og vi bør forvente at se store ændringer over små tidsskalaer i fremtiden - selv fra det ene år til det andet - når gletsjeren trækker sig tilbage ud over en lavvandet højderyg i sin seng," sagde marinegeofysiker og studere medforfatter Robert Larter fra British Antarctic Survey.

For at indsamle billeder og understøttende geofysiske data lancerede holdet, som omfattede forskere fra USA, Storbritannien og Sverige, et avanceret orange robotkøretøj fyldt med billedsensorer kaldet "Rán" fra R/ V Nathaniel B. Palmer under en ekspedition i 2019.

Rán, drevet af forskere ved Göteborgs Universitet i Sverige, påbegyndte en 20-timers mission, der var lige så risikabel, som den var serendipit, sagde Graham. Den kortlagde et område af havbunden foran gletsjeren på størrelse med Houston – og gjorde det under ekstreme forhold i løbet af en usædvanlig sommer, der var kendt for sin mangel på havis.

Dette gjorde det muligt for forskere at få adgang til gletsjerfronten for første gang i historien.

"Dette var en banebrydende undersøgelse af havbunden, muliggjort af de seneste teknologiske fremskridt inden for autonom havkortlægning og en dristig beslutning fra Wallenberg-fonden om at investere i denne forskningsinfrastruktur," sagde Anna Wåhlin, en fysisk oceanograf fra Göteborgs Universitet, som indsat Rán ved Thwaites. "Billederne, som Rán har indsamlet, giver os et vigtigt indblik i de processer, der sker i det kritiske kryds mellem gletsjeren og havet i dag."

"Det var virkelig en gang i livet mission," sagde Graham, som sagde, at holdet gerne ville prøve havbundssedimenterne direkte, så de mere nøjagtigt kan datere de højderyglignende funktioner.

"Men isen lukkede sig ret hurtigt om os, og vi var nødt til at gå, før vi kunne gøre det på denne ekspedition," sagde han.

Mens der er mange spørgsmål tilbage, er én ting sikkert:Det plejede at være, at videnskabsmænd tænkte på de antarktiske iskapper som træge og langsomme til at reagere, men det er simpelthen ikke sandt, sagde Graham.

"Bare et lille spark til Thwaites kunne føre til en stor reaktion," sagde han.

Ifølge FN bor omkring 40 % af den menneskelige befolkning inden for 60 miles fra kysten.

"Denne undersøgelse er en del af en tværfaglig kollektiv indsats for at forstå Thwaites Glacier-systemet bedre," sagde Tom Frazer, dekan ved USF College of Marine Science, "og bare fordi det er ude af syne, kan vi ikke have Thwaites ude. Denne undersøgelse er et vigtigt skridt fremad med hensyn til at levere væsentlig information til at informere globale planlægningsbestræbelser."

Ekspeditionen i 2019 var den første i et femårigt projekt kaldet THOR, som står for Thwaites Offshore Research, og inkluderede også teammedlemmer fra et søsterprojekt kaldet Thwaites-Amundsen Regional Survey and Network Integrating Atmosphere-Ice-Ocean Processes eller TARSAN . + Udforsk yderligere

Forskere udforsker Thwaites, Antarktis 'dommedag'-gletsjer