Vindar som blåser över snödyner på Antarktis Ross Ice Shelf får den massiva isplattans yta att vibrera, att producera en nästan konstant uppsättning seismiska "toner" som forskare potentiellt kan använda för att övervaka förändringar i ishyllan på långt håll, enligt ny forskning.

Ross Ice Shelf är Antarktis största ishylla, en platta av glaciäris i storleken Texas som matas från den isiga kontinentens inre som flyter ovanpå södra oceanen. Ishyllan stöttar intilliggande inlandsisar på Antarktis fastland, hindrar isflödet från land till vatten, som en kork i en flaska.

När ishyllorna kollapsar, is kan flöda snabbare från land till havet, som kan höja havsnivån. Ishyllor över hela Antarktis har blivit tunnare, och i vissa fall bryta upp eller dra sig tillbaka, på grund av stigande havs- och lufttemperaturer. Tidigare observationer har visat att antarktiska ishyllor kan kollapsa plötsligt och utan uppenbara varningssignaler, vilket hände när ishyllan Larsen B på den antarktiska halvön plötsligt kollapsade 2002.

För att bättre förstå de fysiska egenskaperna hos Ross Ice Shelf, forskare grävde ner 34 extremt känsliga seismiska sensorer under dess snöiga yta. Sensorerna gjorde det möjligt för forskarna att övervaka ishyllans vibrationer och studera dess struktur och rörelser i över två år, från slutet av 2014 till början av 2017.

Ishyllor är täckta av tjocka filtar av snö, ofta flera meter djupt, som är toppade med massiva snödyner, som sanddyner i en öken. Detta snöskikt fungerar som en päls för den underliggande isen, isolera isen nedan från uppvärmning och till och med smälta när temperaturen stiger.

När forskarna började analysera seismiska data på Ross Ice Shelf, de märkte något konstigt:Dess päls vibrerade nästan konstant.

När de tittade närmare på uppgifterna, de upptäckte vindar som piskade över de massiva snödynerna fick inlandsisens snötäcke att mullra, som dunkandet av en kolossal trumma. Lyssna på inlandsisens "låt" här.

De märkte också att höjden för detta seismiska nyn förändrades när väderförhållandena förändrade snölagrets yta. De fann att isen vibrerade vid olika frekvenser när starka stormar ordnade om snödynerna eller när lufttemperaturerna vid ytan gick upp eller ner, vilket förändrade hur snabbt seismiska vågor färdades genom snön.

"Det är ungefär som att du blåser i flöjt, ständigt, på ishyllan, sa Julien Chaput, en geofysiker och matematiker vid Colorado State University i Fort Collins och huvudförfattare till den nya studien som publicerades idag i Geofysiska forskningsbrev , en tidskrift från American Geophysical Union.

Precis som musiker kan ändra tonhöjden på en ton på en flöjt genom att ändra vilka hål luften strömmar genom eller hur snabbt den strömmar, väderförhållandena på ishyllan kan ändra frekvensen av dess vibrationer genom att ändra dess dynliknande topografi, enligt Chaput.

"Antingen ändrar du snöns hastighet genom att värma eller kyla den, eller så ändrar du var du blåser på flöjten, genom att lägga till eller förstöra sanddyner, " sa han. "Och det är i huvudsak de två tvingande effekterna vi kan observera."

Brummandet är för lågt i frekvens för att vara hörbart för mänskliga öron, men de nya rönen tyder på att forskare kan använda seismiska stationer för att kontinuerligt övervaka förhållandena på ishyllorna i nästan realtid. Att studera vibrationerna i en ishyllas isolerande snöjacka kan ge forskare en känsla av hur den reagerar på förändrade klimatförhållanden, enligt Douglas MacAyeal, en glaciolog vid University of Chicago som inte var kopplad till den nya studien men skrev en kommentar om fynden som också publicerades idag i Geofysiska forskningsbrev .

Förändringar av ishyllans seismiska brum kan indikera om smältdammar eller sprickor i isen bildas som kan indikera om ishyllan är känslig för att gå sönder.

"Responsen från ishyllan säger oss att vi kan spåra extremt känsliga detaljer om den, " sade Chaput. "I grund och botten, vad vi har på våra händer är ett verktyg för att övervaka miljön, verkligen. Och dess inverkan på ishyllan."