Professor Dustin Schroeder (förgrunden) och konsthistorikern Jessica Daniel skarvar 50-årig film som innehåller radarmätningar av Antarktis till en rulle som förberedelse för digital skanning vid Scott Polar Research Institute i Storbritannien. Kredit:Dustin Schroeder
Ny digitaliserad vintagefilm har fördubblat hur långt tillbaka forskare kan titta in i historien om underjordisk is i Antarktis, och avslöjade att en ishylla på Thwaites Glacier i västra Antarktis tinas upp av ett värmande hav snabbare än man tidigare trott. Detta fynd bidrar till förutsägelser om havsnivåhöjning som skulle påverka kustsamhällen runt om i världen.
Forskarna gjorde sina upptäckter genom att jämföra ispenetrerande radarposter från Thwaites Glacier med moderna data. Forskningen dök upp i Proceedings of the National Academy of Sciences 2 sept.
"Genom att ha detta rekord, vi kan nu se dessa områden där ishyllan blir tunnare och kan bryta igenom, " sa huvudförfattaren Dustin Schroeder, en biträdande professor i geofysik vid Stanford University's School of Earth, Energy &Environmental Sciences (Stanford Earth) som ledde ansträngningarna att digitalisera historiska data från luftburna undersökningar som genomfördes på 1970-talet. "Det här är ett ganska svårtillgängligt område och vi har verkligen tur att de råkade flyga över den här ishyllan."
Forskare digitaliserade cirka 250, 000 flygmil med antarktisk radardata som ursprungligen fångades på 35 mm optisk film mellan 1971 och 1979 som en del av ett samarbete mellan Stanford och Scott Polar Research Institute (SPRI) vid Cambridge University i Storbritannien. Stanford Libraries, gör det möjligt för andra forskare att jämföra det med modern radardata för att förstå långsiktiga förändringar i istjockleken, funktioner inom glaciärer och baslinjeförhållanden över 40 år.
Havsnivåförutsägelser
Informationen från historiska dokument kommer att hjälpa ansträngningar som den mellanstatliga panelen för klimatförändringar (IPCC) i dess mål att projicera klimat- och havsnivåhöjning under de kommande 100 åren. Genom att kunna se tillbaka 40 till 50 år på förhållanden under ytan snarare än bara de 10 till 20 år som moderna data ger, forskare kan bättre förstå vad som har hänt i det förflutna och göra mer exakta prognoser om framtiden, sa Schröder.
"Du kan verkligen se geometrin under denna långa tid, hur dessa havsströmmar har smält ishyllan – inte bara i allmänhet, men exakt var och hur, sade Schröder, som också är en fakultetsfilial vid Stanford Woods Institute for the Environment. "När vi modellerar inlandsisens beteende och havsnivåprojektioner in i framtiden, vi måste förstå processerna vid basen av inlandsisen som gjorde de förändringar vi ser."
Filmen spelades ursprungligen in i en utforskande undersökning med hjälp av isgenomträngande radar, en teknik som fortfarande används idag för att fånga information från ytan genom botten av inlandsisen. Radarn visar berg, vulkaner och sjöar under Antarktis yta, samt lager inuti inlandsisen som avslöjar historien om klimat och flöde.
Nyligen avslöjade funktioner
Forskarna identifierade flera särdrag under inlandsisen som tidigare bara hade observerats i moderna data, inklusive asklager från tidigare vulkanutbrott som fångats inuti isen och kanaler där vatten under inlandsisen eroderar botten av ishyllorna. De fann också att en av dessa kanaler hade en stabil geometri i över 40 år, information som kontrasterar deras upptäckter om Thwaites Glacier ishylla, som har tunnat ut från 10 till 33 procent mellan 1978 och 2009.
"Det faktum att vi kunde ha en ishylla där vi kan säga, 'Se, det är ganska stabilt. Och här, det finns en betydande förändring' - som ger oss mer förtroende för resultaten om Thwaites, " sa Schröder.
Forskarna hoppas att deras resultat visar värdet av att jämföra denna historiska information med moderna data för att analysera olika aspekter av Antarktis i en finare skala. Förutom radardata, Stanford Digital Repository innehåller fotografier av bärbara datorer från flygoperatörerna, ett internationellt konsortium av amerikanska, Brittiska och danska geovetare.
"Det var förvånande hur bra de gamla uppgifterna är, "Schroeder sa." De var mycket försiktiga och eftertänksamma ingenjörer och det är mycket rikare, mer modernt utseende, än du tror."