En NASA-studie har lokaliserat de antarktiska glaciärerna som accelererade snabbast mellan 2008 och 2014 och finner att den mest sannolika orsaken till att de ökar är ett observerat inflöde av varmt vatten till bukten där de finns.

Vattnet var bara 1 till 2 grader Fahrenheit (0,5 till 1 grad Celsius) varmare än vanliga vattentemperaturer i området, men det ökade glaciärernas flödeshastigheter med upp till 25 procent och multiplicerade hastigheten för isförlusten med tre till fem gånger – från 7 till 10 fot gallring per år (2 till 3 meter) upp till 33 fot per år (10 fot) meter).

Forskare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, fann att det varmare vattnet drevs in i området av vindar associerade med två globala klimatmönster:La Niña och det mindre kända Southern Annular Mode, vilket innebär en förändring av placeringen av det vindbälte som omger Antarktis. Glaciärernas acceleration varade från mitten av 2008 till 2012. Därefter de saktade av men har fortsatt att rinna snabbare än de gjorde innan det varma vattnet kom.

Studien publiceras i tidskriften Earth and Planetary Science Letters .

De fyra glaciärerna finns i Marguerite Bay på den västra sidan av den antarktiska halvön. Före 2008, deras flödeshastigheter och uttunningshastigheter (ett mått på isförlust) hade varit stabila i nästan två decennier – sedan Wordie Ice Shelf framför glaciärerna kollapsade omkring 1989. Kollapsen bröt av nästan alla flytande delar av glaciärerna , lämnar de delar som är jordade på berggrunden.

"Grundad is är ett stort problem för havsnivåhöjningen, eftersom det inte har bidragit till havsnivån ännu, " sa den nya studiens huvudförfattare, Catherine Walker från JPL. "Flytande is har redan gjort sitt bidrag till havsnivån."

Efter två decennier av relativ stabilitet, storleken på glaciärernas acceleration var oväntad. Walker och medförfattare Alex Gardner från JPL upptäckte förändringen genom att undersöka nya kartor över glaciärhastigheter för alla antarktiska glaciärer, skapad i år av Gardner och kollegor. Kartorna utvecklades genom att analysera förändringar i Landsat satellitbilder från år till år. Tidigare datamängder har antingen gett en ettårig "ögonblicksbild" av hastigheter, fokuserade på en annan plats, eller genomsnittliga förändringshastigheter över mycket större områden i Antarktis, döljer hastighetsförändringar över tid och beteendet hos enskilda glaciärer. "Jag tror inte att någon kunde ha sett detta innan de här nya kartorna utvecklades, " sa Walker.

För att ta reda på vad som orsakade hastighetshöjningen, Walker och Gardner kollade lufttemperaturerna över viken och såg att även om de i allmänhet hade värmts upp under de senaste decennierna, de hade inte ökat markant under 2008 till 2012.

Vattentemperaturerna var en annan historia. En långtidsdatauppsättning från Palmer Station i det närliggande amerikanska Antarktisprogrammet visade att varmare vatten först dök upp i bukten 2008, nådde sin topp 2009, och stannade där nästan nonstop under 2011. Med hjälp av en analys av vindar i området från U.S.A. ECCO-projektet (Estimating the Circulation and Climate of the Ocean), Walker och Gardner visade att nordvästliga vindar tillät detta varmare vatten att välla upp från djuphavet till kontinentalsockeln framför Marguerite Bay. Strömmar förde sedan det varma vattnet in i viken och upp till glaciärernas fronter.

Medan det varma vattnet var i viken, det var ett måttligt starkt La Niña-evenemang, och bältet av vindar som cirkulerade Antarktis var närmare kontinenten snarare än längre norrut – ett tillstånd som kallas den positiva fasen av Southern Annular Mode (SAM). Kombinationen av dessa två klimatmönster var ansvarig för de nordvästliga vindarna längs den västra sidan av den antarktiska halvön.

Den hastighet med vilken Marguerite Bay-glaciärerna reagerade på en relativt liten ökning av havstemperaturen var häpnadsväckande, sa Walker. "Vi upptäckte det varmaste vattnet först i januari 2009, och i november förlorade glaciärerna redan is med en hastighet av åtta meter [25 fot] per år i tjocklek."

Walker noterade att medan dessa glaciärer accelererade under en La Niña-händelse, den närliggande Pine Island Glacier, en av Västantarktis snabbast rörliga glaciärer, smälter snabbare under El Niños – det motsatta klimatmönstret. Hon sa, "Detta alternerande svar på globala atmosfäriska mönster understryker behovet av att förbättra vår förståelse av kopplingarna mellan globalt klimat och förändringar i polarhaven."