Antarktis Ross Ice Shelf är världens största flytande isplatta:den är ungefär lika stor som Spanien, och nästan en kilometer tjock.

Havet under, ungefär volymen av Nordsjön, är en av de viktigaste men minst förstådda delarna av klimatsystemet.

Vi är en del av det multidisciplinära Aotearoa New Zealand Ross Ice Shelf-programteamet, och har smält ett hål genom hundratals meter is för att utforska detta hav och ishyllans sårbarhet för klimatförändringar. Våra mätningar visar att detta dolda hav värmer och fräschar upp - men på sätt som vi inte förväntade oss.

Ett dolt transportband

Alla stora ishyllor finns runt Antarktis kust. Dessa massiva isbitar håller tillbaka de landlåsta isskikten som, om det frigörs för att smälta i havet, skulle höja havsnivån och förändra vår värld.

En ishylla är ett massivt lock av is som bildas när glaciärer rinner av marken och smälter samman när de flyter ut över kusthavet. Hyllor tappar is genom att antingen bryta isberg eller genom att smälta underifrån. Vi kan se stora isberg från satelliter - det är smältningen som är dold.

Eftersom vattnet som rinner under Ross Ice Shelf är kallt (minus 1,9C), det kallas en "kall hålighet". Om det värmer, hyllans och isens uppströms framtid kan förändras dramatiskt. Ändå är detta dolda hav uteslutet från alla nuvarande modeller av framtida klimat.

Det har bara funnits en uppsättning mätningar av detta hav, gjord av ett internationellt team i slutet av 1970 -talet. Teamet gjorde upprepade försök, med flera typer av borrar, under fem år. Med denna erfarenhet och nyare, rengöringsmedel, teknologi, vi kunde slutföra vårt arbete på en enda säsong.

Vår grundläggande förståelse är att havsvatten cirkulerar genom hålrummet genom att strömma in vid havsbotten som relativt varmt, saltvatten. Den hittar så småningom till stranden - förutom att detta naturligtvis är en strandlinje under så mycket som 800 meter is. Där börjar det smälta hyllan underifrån och flyter över hyllan på undersidan bakåt mot det öppna havet.

Kikar genom ett hål i isen

Nya Zeelands team - inklusive varmvattenborrare, glaciologer, biologer, seismologer, oceanografer - arbetade från november till januari, stöds av bandbilar och, när någonsin det ökända lokala vädret tillåter, Twin Otter -flygplan.

Som med all polar oceanografi, Att komma till havet är ofta den svåraste delen. I detta fall, vi stod inför den komplexa uppgiften att smälta ett borrhål, bara 25 centimeter i diameter, genom hundratals meter is.

Men när instrumenten väl har sänkts mer än 300 meter ner i borrhålet, det blir den enklaste oceanografin i världen. Du blir inte sjösjuk och det finns lite bioföroreningar till korrupta mätningar. Det finns, dock, mycket is som kan frysa dina instrument eller frysa hålet.

En rörlig värld

Vårt läger mitt på ishyllan fungerade som en bas för denna vetenskap, men allt rörde sig. Havet cirkulerar långsamt, kanske förnyas med några års mellanrum. Isen rör sig också på cirka 1,6 meter varje dag där vi slog läger. Hela isplattan skiftar under sin egen vikt, sträcker sig obevekligt mot havskanten på hyllan där den bryter av som ibland massiva isberg. Den flytande plattan guppar också upp och ner med de dagliga tidvattnen.

Saker rör sig också vertikalt genom hyllan. När lagret sträcker sig framåt, det tunnar ut. Men hyllan kan också tjockna när ny snö hamnar ovanpå, eller när havsvatten fryser på botten. Eller det kan tunna där vinden skurar bort ytlig snö eller relativt varmt havsvatten smälter det underifrån.

När du lägger till allt, varje partikel i hyllan rör sig. Verkligen, vårt läger var inte så långt (cirka 160 km) från där Robert Falcon Scott och hans två lagmedlemmar begravdes för mer än ett sekel sedan under deras återkomst från Sydpolen. Deras kroppar tar sig nu ner genom isen och ut till kusten.

Vad framtiden kan innebära

Om havet under isen värmer, vad betyder detta för Ross Ice Shelf, den massiva inlandsisen som den håller tillbaka, och framtida havsnivå? Vi tog detaljerade data om temperatur och salthalt för att förstå hur havet cirkulerar i hålrummet. Vi kan använda dessa data för att testa och förbättra datasimuleringar och för att bedöma om isens undersida smälter eller faktiskt fryser och växer igen.

Våra nya data indikerar en havsuppvärmning jämfört med de mätningar som gjordes under 1970 -talet, särskilt djupare ner. Lika bra som detta, havet har blivit mindre salt. Båda överensstämmer med vad vi vet om de öppna haven runt Antarktis.

Vi upptäckte också att undersidan av isen var ganska mer komplex än vi trodde. Det var täckt av iskristaller - något vi ser i havsis nära ishyllor. Men det fanns inte ett massivt lager av kristaller som det ses i de mindre, men väldigt tjock, Amery Ice Shelf.

Istället hade isens undersida tydliga signaturer av sediment, troligen införlivad i isen som glaciärerna som bildade hyllan separerade från kusten århundraden tidigare. Iskristallerna måste vara tillfälliga.

Inget av detta ingår i nuvarande modeller av klimatsystemet. Inte heller effekten av det varma, saltvatten rinner ut i hålrummet, inte heller det mycket kalla ytvattnet som rinner ut, iskristallerna som påverkar värmeöverföringen till isen, eller havsblandningen vid isfronterna.

Det är inte klart om dessa dolda vatten spelar en viktig roll i hur världens hav fungerar, men det är säkert att de påverkar ishyllan ovan. Ishyllornas livslängd och deras stöd av Antarktis massiva inlandsisar är av största vikt.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.