En accelererande spricka i ishyllan känd som Larsen C, den fjärde största ishyllan i Antarktis, har vuxit med 17 mil sedan början av december, enligt flera nyhetsrapporter, inklusive en ny artikel i New York Times . Sprickan är en tredjedel av en mil djup, skär fram till ishyllans golv, och är, totalt, mer än 100 mil lång.

Forskare med Project Midas, det brittiska forskarteamet som har övervakat sprickan sedan 2014, varna för att ett gigantiskt isberg som mäter upp till 2, 000 kvadratkilometer – ungefär lika stor som Delaware – kan snart bryta sig loss, eller "kalva, " från hyllan. "[Denna händelse kommer att förändra landskapet på den antarktiska halvön i grunden, " skrev Project Midas-teamet.

Vi frågade Northeasterns Daniel Douglass, lektor vid Institutionen för havs- och miljövetenskaper och expert i glacialgeografi, för att förklara varför ishyllor bildas, vad får dem att spricka, och hur de påverkar miljön.

Vad är egentligen en ishylla?

En ishylla skapas när en glaciär – is som rör sig över land – kommer in i havet. Isen kommer att flyta upp och havet kommer att svämma över, därigenom skapa ishyllan. En ishylla kan vara allt från hundra till några tusen fot tjock. Den blir successivt tunnare mot glaciärens ytterkant. Kalvning är den process där isbitar bryter av tunnare, ytterkanten av ishyllan för att skapa isberg. Ishyllor skiljer sig från havsis, som bildas när havsvatten fryser. Havsis är analog med frusna sjöar på vintern och är vanligtvis mindre än 10 fot tjock.

Vilken roll spelar klimatförändringarna i upplösningen av en ishylla? Vilka andra faktorer bidrar till dess upplösning?

Ett värmande klimat kan bidra till kalvning på två sätt. Först, om ishyllan utsätts för varmare luft ovanför och-eller varmare vatten under, då blir det snabbare smältning av hyllan. En tunnare ishylla är svagare än en tjock ishylla, och det är lättare för en "genomgående, " eller uppifrån och ned, spricka bildas. En sådan spricka gör att isbitar kan bryta av framsidan av hyllan. Andra, om vatten som bildats genom smältningen av glaciärens snö eller is har samlats på glaciärens yta och fyllt ytspalter – sprickor på glaciärens yta som inte går hela vägen igenom – så kan vattentrycket i botten av sprickan vidga och fördjupa sprickan, potentiellt kila hela vägen genom ishyllan, underlätta kalvningsprocessen.

Denna andra process var helt klart i spel när Larsen B ishyllan, belägen strax norr om Larsen C, kollapsade 2003, men jag är inte säker på att detta har varit en faktor för Larsen C. När det gäller Larsen B, det fanns tydligt stora vattenmassor på isytan före kalvningen, och det har jag inte sett på någon av bilderna av Larsen C. Ändå, hela den antarktiska halvön har värmts upp ganska snabbt under de senaste decennierna.

Rent generellt, kalvningsprocessen är ett helt naturligt svar på is som rinner ut i havet, och det bör förväntas. Om uppvärmningen tunnar ut och försvagar ishyllan, då blir det snabbare kalvning, producerar fler isberg och kanten av ishyllan kommer att dra sig tillbaka.

Forskare säger att ishyllornas sönderfall bidrar till stigande globala havsnivåer. Hur så?

Ishyllor fungerar som stöd för att förhindra att glaciärer rinner ut i havet. Havsnivån stiger när isen i en glaciär som fortfarande ligger på land accelererar ut i havet. Glaciären kommer då att förlora is till havet, och att överföring av ismassa tränger undan havsvatten och havsnivån stiger.

Havsnivåhöjning har potential att bli den dyraste konsekvensen av globala klimatförändringar. Många av världens största städer växte i kustnära miljöer eftersom det närliggande havet underlättade transporter (sjöfart) och gav mat (fiske). Havsnivån har inte förändrats mycket under de senaste tusen åren, så det var vettigt att investera i infrastruktur nära vattnet för att underlätta lastning och lossning av fartyg. Om havsnivån stiger för mycket, dock, städer som New York, Mumbai, Shanghai, och naturligtvis kommer Boston inte längre att ha ett idealiskt läge. De kan uppleva översvämningar under stormar och kanske till och med under högvatten två gånger om dagen. Till en början kommer detta att vara ett besvär, men när havsnivåhöjningen blir mer dramatisk, vi kommer att ställas inför svåra beslut om huruvida vi ska bygga havsförsvar för att skydda landet från att översvämmas eller att överge vissa områden till de stigande vattnen.

Hur kan vi stoppa de processer som skapar dessa sprickor?

Kalvning är en oundviklig konsekvens av att glaciärer rinner ut i haven. Det finns sannolikt giga-teknologier (mycket storskaliga ingenjörsprocesser; extrema motsatsen till nanoteknik) som skulle kunna stänga sprickan som har bildats i Larsen C och suturera tillbaka den lösa biten på glaciären, men jag tror inte att det skulle vara en bra resursfördelning. Den isen finns redan i havet, och själva kalvningshändelsen orsakar inte havsnivåhöjning förrän den landbaserade glaciären accelererar ut i havet.

Den långsiktiga lösningen är att stabilisera jordens klimat så att glaciärerna inte fortsätter att smälta, tunn, och accelerera ut i havet. Det självklara stället att börja skulle vara att minska mängden fossila bränslen som används i den globala ekonomin. Alternativen, inklusive solpaneler och vindkraftverk, förbättras hela tiden. Innovativ forskning skulle kunna ge en sorts energirevolution som tillåter oss att helt övergå från fossila bränslen.

Det finns också ett brett utbud av geoteknikalternativ för att hantera jordens klimat i global skala. Dessa inkluderar att inducera reflekterande moln i atmosfären, gödning av havet med järn så att algtillväxt absorberar överskott av koldioxid från haven och atmosfären, och speglar i rymden för att reflektera inkommande solljus. Vissa av dessa metoder kommer att vara effektivare än andra, men alla är experimentella, och alla kommer att få oavsiktliga och potentiellt negativa konsekvenser.