Isytan ovanför sjöarna sjönk med så mycket som 20 meter (66 fot) på mindre än ett år på grund av dräneringen. Subglaciala sjöar ses vanligtvis med snabbtflytande glaciärer. Upphovsman:Ben Smith/University of Washington
Thwaites glaciär i utkanten av västra Antarktis är en av planetens snabbaste glaciärer. Forskning visar att det glider ostoppbart i havet, främst på grund av varmare havsvatten som läcker på undersidan.
Men detaljerna om dess kollaps är fortfarande osäkra. Detaljerna är nödvändiga för att ge en tidslinje för när man kan förvänta sig 2 fot global havsnivåhöjning, och när glaciärens förlust kommer att bidra till att destabilisera det mycket större västantarktiska isarket. De senaste ansträngningarna har använt satelliter för att kartlägga den underliggande terrängen, vilket påverkar hur snabbt ismassan rör sig, och mäta glaciärens tjocklek och hastighet för att förstå fysiken i dess förändringar.
Forskare vid University of Washington och University of Edinburgh använde data från European Space Agency's CryoSat-2 för att identifiera en plötslig dränering av stora pooler under Thwaites Glacier, en av två snabba glaciärer vid iskanten. Studien publicerades 8 februari Kryosfären hittar fyra sammanlänkade sjöar dränerade under de åtta månaderna från juni 2013 och januari 2014. Glaciären rusade upp med cirka 10 procent under den tiden, visar att glaciärens långsiktiga rörelse är ganska omedveten om att sippra på undersidan.
"Det här var en stor händelse, och det bekräftar att den långsiktiga hastigheten som vi observerar för denna glaciär förmodligen drivs av andra faktorer, troligen i havet, "sa motsvarande författare Ben Smith, en glaciolog med UW:s tillämpade fysiklaboratorium. "Vattenflödet vid sängen styr förmodligen inte hastigheten."
Andra glaciärer, som vissa i Alaska och Grönland, kan vara mycket mottagliga för förändringar i smältvattenflödet. Vatten kan dammas under glaciären tills det lyfter av delar av sängen, och plötsligt rusar fram. Detta kan öka glaciärens hastighet med flera gånger och stå för det mesta av dess rörelse.
En ny teknik avslöjade hur smältvatten från sjöar under Thwaites -glaciären rinner ut i havet. Det är det största utflödet från subglaciala sjöar som rapporterats för denna region i västra Antarktis. Kredit:Noel Gourmelen/University of Edinburgh
Forskare var inte säkra på om en sådan effekt kan spela med Thwaites Glacier.
"Det har varit svårt att se detaljer om vattenflöde under isen, "Sa Smith.
För den nya studien, författarna använder en ny teknik för att upptäcka droppar på glaciärens yta på upp till 20 meter över ett område på 20 kilometer med 40 kilometer. Beräkningar visar att det troligen berodde på tömning av fyra sammanlänkade sjöar, den största om storleken på Lake Washington, långt under. Den högsta dräneringshastigheten var cirka 8, 500 kubikfot (240 kubikmeter) per sekund, ungefär hälften av flödet av Hudsonfloden - det största smältvattenutflöde som ännu rapporterats för subglaciala sjöar i denna region.
"Denna sjödränering är den största vattenrörelsen som du kan förvänta dig att se i detta område, och det förändrade inte glaciärens hastighet så mycket, "Sa Smith.
Anledningen är troligt att Thwaites Glacier rör sig tillräckligt snabbt, han sa, att friktionen värmer upp undersidan till isens smältpunkt. Glaciärens bas är redan våt och att tillsätta mer vatten gör det inte mycket mer halt.
Thwaites Glacier når hastigheter på mer än 33 fot (11 m) per dag. Den svarta rutan visar platsen för fyra subglaciala sjöar som tappades 2013, öka glaciärens hastighet med cirka 10 procent. Upphovsman:Ben Smith/University of Washington
Den nya studien stöder tidigare UW -forskning från 2014 som visar att Thwaites Glacier sannolikt kommer att kollapsa inom 200 till 900 år för att få havet att stiga 2 fot. Dessa beräkningar gjordes utan detaljerade kartor över hur vattnet rinner vid glaciärens underliv. De nya resultaten tyder på att det inte spelar någon roll.
"Om Thwaites Glacier verkligen hade hoppat som svar på denna sjödränering, då skulle det ha föreslagit att vi behöver en mer detaljerad modell över var vatten rinner vid sängen, "Smith sa." Radardata från NASA:s Operation Ice Bridge -program har berättat mycket om formen på Thwaites Glacier, men det är väldigt svårt att se hur vattnet rör sig. Baserat på detta resultat, det kanske inte är ett stort problem "
Smältning vid isbotten skulle fylla på sjöarna om 20 till 80 år, Smith sa. Med tiden samlas smältvatten gradvis i fördjupningar i berggrunden. När vattnet når en viss nivå bryter det mot en svag punkt, rinner sedan genom kanaler i isen. När Thwaites glaciär tynns nära kusten, dess yta blir brantare, Smith sa, och skillnaden i istryck mellan inre regioner och kusten kan driva vattnet längs kusten och få fler sjöar att rinna ut.
Han hoppas kunna tillämpa samma tekniker för att studera sjödränering under andra glaciärer, för att förstå hur vattenflödet vid basen påverkar den totala glaciärrörelsen. När NASA:s ICESat-2-satellit lanseras 2018 kommer beräkningarna att vara enkla att göra med hög precision.
"År 2018 förändras detta från ett hårt projekt till ett enkelt projekt, och jag är upphetsad över det, "Sa Smith.