En NASA-studie baserad på en innovativ teknik för att knäcka strömmar av satellitdata ger den tydligaste bilden hittills av förändringar i Antarktis isflöde i havet. Fynden bekräftar accelererande isförluster från det västantarktiska istäcket och avslöjar förvånansvärt stadiga flödeshastigheter från dess mycket större granne i öster.

Datorseendetekniken krossade data från hundratusentals NASA-U.S. Geological Survey Landsat satellitbilder för att producera en högprecisionsbild av förändringar i inlandsisens rörelse.

Det nya arbetet ger en baslinje för framtida mätningar av Antarktis isförändringar och kan användas för att validera numeriska inlandsismodeller som är nödvändiga för att göra projektioner av havsnivån. Det öppnar också dörren till snabbare bearbetning av enorma mängder data.

"Vi går in i en ny tid, " sa studiens huvudförfattare, kryosfärforskaren Alex Gardner från NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. "När jag började arbeta med det här projektet för tre år sedan, det fanns en enda karta över inlandsisens flöde som gjordes med hjälp av data som samlats in under 10 år, och det var revolutionerande när det publicerades redan 2011. Nu kan vi kartlägga isflödet över nästan hela kontinenten, varje år. Med dessa nya uppgifter, vi kan börja reda ut mekanismerna genom vilka isflödet påskyndar eller saktar ner som svar på förändrade miljöförhållanden."

Det innovativa tillvägagångssättet av Gardner och hans internationella team av forskare bekräftar till stor del tidigare upptäckter, dock med några oväntade vändningar.

Bland de mest betydande:en tidigare omättad acceleration av glaciärflödet in i Antarktis Getz Ice Shelf, på den sydvästra delen av kontinenten — sannolikt ett resultat av ishyllans uttunning.

Snabbare i väster, stadigt flöde i öster

Forskningen, publiceras i tidskriften Kryosfären , identifierade också den snabbaste hastigheten för Antarktiska glaciärer under den sjuåriga studieperioden. Glaciärerna som matar Marguerite Bay, på den västra Antarktiska halvön, ökade deras flödeshastighet med 1, 300 till 2, 600 fot (400 till 800 meter) per år, förmodligen som svar på havsuppvärmningen.

Forskargruppens kanske största upptäckt, dock, var det jämna flödet av den östra Antarktiska istäcket. Under studietiden, från 2008 till 2015, arket hade i princip ingen förändring i dess hastighet för isutsläpp - isflödet ut i havet. Medan tidigare forskning antydde en hög stabilitetsnivå för inlandsisen baserat på mätningar av volym och gravitationsförändringar, avsaknaden av någon signifikant förändring i isutsläpp hade aldrig mätts direkt.

Studien bekräftade också att flödet av västantarktis Thwaites och Pine Island glaciärer i havet fortsätter att accelerera, även om accelerationshastigheten avtar.

I alla, studien fann ett övergripande isutsläpp för den antarktiska kontinenten på 1, 929 gigaton per år 2015, med en osäkerhet på plus eller minus 40 gigaton. Det motsvarar en ökning med 36 gigaton per år, plus eller minus 15, sedan 2008. En gigaton är en miljard ton.

Studien fann att isflödet från västra Antarktis - sektorn i Amundsenhavet, Getz Ice Shelf och Marguerite Bay på den västra Antarktiska halvön – stod för 89 procent av ökningen.

Datorsyn

Forskarteamet utvecklade mjukvara som bearbetade hundratusentals par bilder av Antarktis glaciärrörelser från Landsats 7 och 8, fångade från 2013 till 2015.

Dessa jämfördes med tidigare radarsatellitmätningar av isflödet för att avslöja förändringar sedan 2008.

"Vi använder datorseendetekniker som gör att vi snabbt kan söka efter matchande egenskaper mellan två bilder, avslöjar komplexa mönster av ytrörelser, " sa Gardner.

Istället för att forskare jämför små uppsättningar av mycket högkvalitativa bilder från en begränsad region för att leta efter subtila förändringar, Det nya med den nya programvaran är att den kan spåra funktioner över hundratusentals bilder per år – även de av varierande kvalitet eller skymda av moln – över en hel kontinent.

"Vi kan nu automatiskt generera kartor över isflödet årligen – ett helt år – för att se vad hela kontinenten gör, " sa Gardner.

Den nya antarktiska baslinjen borde hjälpa istäcksmodellerare att bättre uppskatta kontinentens bidrag till framtida havsnivåhöjning.

"Vi kommer att kunna använda den här informationen för att rikta in oss på fältkampanjer, och förstå processerna som orsakar dessa förändringar, ", sa Gardner. "Under det kommande decenniet, allt detta kommer att leda till en snabb förbättring av vår kunskap om hur inlandsisar reagerar på förändringar i havet och atmosfäriska förhållanden, kunskap som i slutändan kommer att hjälpa till att informera om prognoser om havsnivåförändringar."