Ett nytt papper ger ny inblick i vilka krafter som orsakar världens största ishylla att smälta.

Ross ishylla, en del av Antarktis isark som flyter på havet, mäter flera hundra meter tjockt och sitter över 480, 000 kvadratkilometer, ungefär lika stor som Spanien. Dess storlek, och det faktum att gallringen av ishyllan kommer att påskynda flödet av Antarktis isark i havet, betyder att den har betydande havsnivåhöjningspotential om den skulle smälta. Smältande ishyllor som Ross kan få havet att stiga flera meter under de närmaste århundradena.

En studie som just publicerades i Journal of Geophysical Research:Oceans hjälper till att avslöja de lokala faktorerna som påverkar Ross Ice Shelfs stabilitet, förfina förutsägelser om hur det kommer att förändras och påverka havsökningen i framtiden.

Tidigare studier om ishyllasmältning har fokuserat på att värma globala vatten. Ändå visar tre års Rosetta -data att Ross Ice Shelf smälter på grund av lokalt ytvatten, och att smältningen sker på en oväntad del av hyllan. Dessa upptäckter publicerades i en Rosetta -tidning som publicerades i maj; den nya studien beskriver källan till denna konstiga aktivitet.

Studien kommer från Rosetta-Ice-projektet, en tre år lång samling av geologiska, oceanografiska, och glaciologiska data i Antarktis. Projektet är enormt omfattande, som involverar en multiinstitutionell, tvärvetenskapligt team med specialiserad instrumentering för att samla in först i sitt slag antarktiska data.

Ett nytt tillvägagångssätt

Rosetta -teamet behövde data om havstemperatur, salthalt, djup, och cirkulation runt ishyllan. Traditionellt, dessa oceanografiska data erhålls på två sätt:forskningskryssningar och djupa förtöjningar. Eftersom Rosshavet är täckt av havsis under större delen av året, skeppsbaserade mätningar är begränsade till en kort period under hög australiska sommaren. Förtöjda sensorer, å andra sidan, kan samla in data i flera år; dock, de är i allmänhet utplacerade högst 200 meter under vattenytan, för att undvika att passera isberg, så de ger en mindre fullständig bild av vad som händer runt ishyllan.

Rosetta -forskarna tog ett nytt tillvägagångssätt för att samla in data från Rosshavet. De distribuerade sex profilerande flottörer som kallades Air-Launched Autonomous Micro Observer, eller ALAMO, flyter. De fäste fallskärmar till flottörerna och sjösatte dem från ett flygplan från New York Air National Guard från 2, 500 fot över det iskalla vattnet nedanför. Instrumenten var programmerade för att undvika havsis som kan skada deras externa sensorer och antenner. Dessutom, laget tog ett nytt tillvägagångssätt genom att "parkera" flottörerna på havsbotten mellan profilering för att begränsa deras drift på havsströmmar.

Flottarna samlade data om temperatur och salthalt från havsbotten till ytan, skicka data tillbaka till teamet per satellit varje dag. Sju andra flottor, utplacerad från ett fartyg tre år tidigare, lämnat register över havsförhållanden längre norrut, bort från ishyllan.

Lokala effekter

"På andra platser i Antarktis, ishyllorna smälts av flöden av globalt varmt vatten från djuphavet till kusten, "förklarade Dave Porter, forskaren Lamont-Doherty Earth Observatory som ledde den nya studien. "Men förändrade smälthastigheter för Ross orsakas främst av en lokal uppbyggnad av värme i ytskiktet. Frågan är:Vad dikterar hur mycket värme vi bygger upp på sommaren? Och svaret är att det mest orsakas av lokala väderprocesser längs isfronten. "

Teamet fann att den främsta källan till havsvärme som fick ishyllan att smälta var solljus som värmer det övre havet efter att regionens havsis försvann på sommaren; havsisen reflekterar normalt solljus, medan mörkare havsvatten absorberar det. Teamet mätte också stora mängder sötvatten som kom in i Rosshavet från snabbt smältande ishyllor i Amundsenhavet öster om Rosshavet. När detta extra färska vatten når isfronten, det förändrar hur värmen blandas ner från ytan till ishyllans botten, där smältning sker, ledde laget att dra slutsatsen att framtida Ross Ice Shelf -stabilitet beror på förändrade kustförhållanden i både Amundsenhavet och nära ishällsfronten.

Forskarna noterade att ökad havsvärme och ishylla kan smälta om sommarsäsongen, under vilket havet är fritt från is, blir längre - till exempel om förändrade lokala vindar driver havsisen bort från ishyllan, eller en minskning av sommarens grumlighet som gör att mer solljus kan nå havsytan.

Medförfattaren Scott Springer från Earth &Space Research i Seattle sa att "detta nya tillvägagångssätt för att samla in data från avlägsna Antarktis kontinentalsocklar ger ett nytt sätt att kontrollera tillförlitligheten hos numeriska modeller som vi använder för att förstå hur Antarktis isark kommer att reagera på framtida förändringar i haven runt Antarktis. "

Betydelsen av lokala förhållanden nära isfronten visar också att forskare måste hitta ett sätt att inkludera dessa mindre skalprocesser i globala klimatmodeller, som forskare använder för att simulera klimatpåverkan under de kommande århundradena. Att testa och förfina de globala modellerna kommer att vara avgörande för att minska antalet förutsägelser om hur mycket is Antarktis kommer att förlora i framtida klimat, och hur hög hav kommer att stiga.

För medförfattaren Helen Amanda Fricker från Scripps Institution of Oceanography vid University of California San Diego visar studien också hur viktigt det är att studera relativt stabila områden som Ross ishylla. "Många aktuella fältprogram är inriktade på delar av Antarktis som är kända för att förändras, men vi måste också samla in observationer i regioner som inte förändras för att förstå hur inlandsisen fungerar som helhet, "sa hon." Det här är kritiskt eftersom det fortfarande finns ett stort utbud över förutsägelser om Antarktis bidrag till havsnivån i framtida klimat. "