Två sälarter som finns i Antarktiska hav hjälper forskare att samla in data om temperaturen och salthalten i vattnet runt känsliga inlandsisar i Västantarktis.

Miljöforskare vid University of East Anglia (UEA) har undersökt sätt att studera varma, salt, djupt vatten i Amundsenhavet, i södra oceanen. Förstå mer om hur detta vatten tar sig mot ishyllorna genom att mäta dess temperatur, salthalt och djup, kommer att hjälpa modellerare för klimatförändringar att göra mer exakta förutsägelser om hur snabbt den antarktiska istäcket smälter.

När isen i västra Antarktis smälter, man har uppskattat att havsnivån kan stiga med upp till 3,2 meter, med mycket av vattnet som dränerar genom två glaciärer – Pine Island Glacier och Thwaites Glacier – i Amundsenhavet. Uppskattningar av framtida havsnivåhöjningar varierar mycket och forskare behöver observationer året runt för att bedöma och förbättra klimatförändringsmodellerna.

Att samla in data under sommarmånaderna är relativt enkelt men att få fartyg nära området under vintern är omöjligt eftersom området är täckt av ett tjockt täcke av havsis. Den enda information som finns tillgänglig är från 'förtöjningsplatser, " strängar av mätinstrument förankrade vid havsbotten. Dessa kan samla in data från ett fåtal fasta platser, men de kan inte alls mäta nära havsytan eftersom de enorma isbergen skulle kollidera med dem.

För att ta itu med detta, UEA-teamet startade ett samarbete med Sea Mammal Research Unit vid University of St Andrews som var intresserade av att registrera sälarnas matbeteende i regionen. Expeditionen byggde på en idé som ursprungligen föreslogs av forskare vid British Antarctic Survey när de blev medvetna om en stor säl-elefant som hamnade på öar nära Pine Island Glacier.

Finansierat av Natural Environment Research Councils Ice Sheet Stability Research Program (iSTAR), experimentet började i februari 2014, när teamet märkte sju sydliga elefantsälar och sju Weddellsälar med enheter som kan skicka information via satellit. Mätningar av vattnets värme och sälta skickades av sälarna när de rörde sig runt området och dök från havsytan ner genom vattnet till havsbottnen i sin jakt på mat.

Under en period av nio månader, under hela den antarktiska vintern, teamet samlade in data från mer än 10, 000 dyk över ett område på cirka 150, 000 kvadratkilometer. Sälarna fortsatte att skicka tillbaka signaler tills de multade och anordningarna tappade.

Genom att analysera fynden, publicerad i Geophysical Research Letters, forskarna upptäckte att inte bara lagret av CDW är tjockare på vintern, det är också varmare och saltare än under sommarmånaderna. Detta tyder på att det sannolikt kommer att smälta mer av inlandsisen under vintermånaderna. Temperaturskillnaderna var mindre markerade närmare en av glaciärerna, i en region som heter Pine Island Bay, möjligen på grund av havsströmmar, kallas gyres, återcirkulera vattnet.

"Vi visste väldigt lite om vad vi kunde förvänta oss av den här forskningen, eftersom detta är första gången som data har samlats in på detta sätt i detta område, säger Helen Mallett, som ledde studien vid UEA. "Vi kunde samla in mycket mer information från sälarna än alla tidigare fartygsbaserade undersökningar i området tillsammans och det var tydligt att, åtminstone under årstiderna vi observerade, det fanns betydande temperaturskillnader mellan årstiderna.

"Även om mer kommer att behöva göras för att mäta dessa skillnader under ett antal år, Det är uppenbart att värvning av sälar för att samla in den här typen av havsdata kommer att erbjuda användbara insikter för klimatförändringsmodellerare som försöker förutsäga hur snabbt havsnivån kommer att stiga."

Uppgifterna kommer också att vara användbara för marinbiologer, eftersom det kommer att ge ny förståelse för sälarnas födosöksbeteende i Amundsenhavet, och hur det kan påverkas av klimatförändringarna, samt yrkesfisket.

UEA- och St Andrews-teamet åker tillbaka till Amundsenhavet 2019 för att ta hjälp av en annan grupp sälar för att övervaka denna avlägsna region som en del av det nyligen tillkännagivna International Thwaites Glacier Collaboration.

"Variation i distributionen och egenskaperna hos cirkumpolärt djupvatten i östra Amundsenhavet, på säsongsbetonade tidsskalor, Using Seal-borne Tags" publiceras i Geophysical Research Letters på tisdag, 15 maj.