Louisiana State University geolog Phil Bart studerar vad som händer under den frysta ytan. Upphovsman:Phil Bart, LSU
Phil Bart har rest till Antarktis sju gånger sedan slutet av 1980 -talet - en bedrift som väldigt få kan säga. Trettio år är en mikroskopisk blipp på en geologisk tidsskala, och även om kontinentens isöverdrag kan verka stabilt, det pågår förändringar som har påverkat det isiga landskapet under de senaste decennierna.
Maringeologer, som Bart, som är professor vid Institutionen för geologi och geofysik vid College of Science studera mönster och tidsramar för tidigare förändringar i iskonfigurationer. Vid den korta änden av spektrumet, dessa paleo-förändringar sträcker sig över decennier till århundraden, men i det långa slutet, de sista storskaliga isfluktuationerna av isskivor inträffade under en klimatcykel på hundra tusen år.
Nya studier av Bart och andra har visat att även under dessa långsiktiga svängningar, abrupta katastrofala förändringar kan inträffa. För att ytterligare förstå vad som händer under Antarktis havslandskap, Bart har nyligen tilldelats $ 748, 819 från National Science Foundation. Hans forskningsförslag med en enda författning syftar till att undersöka två grundläggande frågor om Ross Bank, en stor, ytlig ubåtsbank i den centrala delen av kontinentens Rosshav, under de kommande 4 åren.
"Var Ross Ice Shelf tidigare fäst vid Ross Bank? Och i så fall, hur, när, och varför lossade Ross Ice Shelf från banken? "frågade han." Dessa frågor är avgörande för att förstå inlandsisen stabilitet, speciellt just nu, i en värld där vi ser ganska dramatiska klimatförändringar. "Phil Bart tittar på data.
Ishyllor är tjocka - ibland så tjocka som 1, 000 meter, eller 3, 300 fot - upphängda isplattformar som bildas när is från en inre glaciär rinner ner till havet. De omger cirka 75 procent av Antarktis kust och täcker ett område på mer än 1,5 miljoner kvadratkilometer, eller drygt 579, 000 kvadratkilometer.
Fästpunkter är där ishyllan fysiskt vidrör havsbotten, ansluta ofta till en bank eller en ö. Fästpunkterna hjälper till att försäkra att Antarktis fastland förblir en viss geografisk storlek och volym. Men när lossning sker, isskikten blir mer benägna att snabbare flöde och sammandragning. Detta kan innebära att isvolymen återgår till det globala havet, vilket i sin tur gör att havsnivån stiger.
Pingviner på isberg i Antarktis. Upphovsman:Phil Bart, LSU
I januari 2021 under australiska sommaren, Bart kommer att tillbringa cirka 30 dagar till sjöss i Antarktis vatten för att samla in geologiska och geofysiska data. Dessa data inkluderar badstråle med flera strålar, högupplöst seismisk reflektion, sedimentkärnprover och havsbottenfotografier. Bart kommer att åtföljas av sitt team, som kommer att bestå av flera doktorander och studenter från LSU.
Inför resan, han och hans studenter kommer att besöka Marine and Geology Repository som ligger på Oregon State University i Corvallis för att prova och analysera arkiverade kärnor från Ross Bank och angränsande trågbassängområden. Dessa analyser hjälper till att bestämma datainsamlingsbeslut på området.
Innan Bart, få forskare har fokuserat enbart på inlandsisens paleo-fästpunkter. Inte bara kommer hans studie att ge en bättre inblick i hur isark beter sig, det kommer att ge en tydligare tidsram för de förändringar som sker i miljöer över hela världen.
"Om du värmer upp en kruka med vatten, det börjar inte bara koka direkt. Det tar kanske fem minuter, "sa han." När det gäller en planet, om havet är tillräckligt varmt för att smälta under isen och atmosfären är tillräckligt varm för att smälta isytan, dessa två saker kommer att orsaka förändringar.
"Och de" fem minuterna "i det här fallet kan ta några århundraden innan betydande effekter kan hända. Så, det kanske inte är under vår livstid, men det kommer att vara i någons liv. Antarktisforskare är oroliga eftersom det finns en nuvarande acceleration i ishyllans smältning i flera regioner i Antarktis. "
Även om vaxning och avtagning av isark är en del av en aktiv klimatcykel, under de senaste 30 åren har forskare observerat en rad ovanliga ishyllor som kollapsar. Särskilt varmare vatten inkräktar oftare än tidigare, påverkar ishyllornas undervattensytor. Varmare luft smälter också ishyllans exponerade yta, bildar dammar av smältvatten, som sipprar ner genom sprickor i isen, urholka den från alla vinklar.
Kredit:LSU
I dag, Ross Ice Shelf täcker ett område så stort som Texas, men Bart vet från tidigare forskning att ishyllan var mycket större under det relativt nyligen geologiska förflutna då den måste ha jordats till Ross Bank. Sedan lossningen, kalvningen - den plötsliga utbrytningen av en ismassa från en glaciär eller ishylla - framför Ross -hyllan har gått tillbaka mer än 200 kilometer, eller drygt 124 mil. De radiokolldatum som hittills har genererats indikerar att lossningen och reträtten kan ha inträffat så sent som för cirka 350 år sedan. Och Bart vill förstå hur och varför lossningen sker. Bart tillbringar 30 dagar på en båt i Antarktis Rosshavet för att samla in data.
"För att förstå den stora bilden av hur inlandsisen kan svänga i framtiden, vi måste förstå hur denna del av jordens klimatsystem har fluktuerat tidigare, "Bart sa." Resultaten av denna nya studie fokuserar på en viktig tidigare lossning av Ross Ice Shelf från Ross Bank. Cirka 30 procent av inlandsflödet konvergerar till Rosshavet. Således, uppgifterna om en paleo-lossning från Ross Sea bör ge mycket detaljerad inblick i hur och varför sådana händelser inträffar, liksom hur isark och ishylseflöde därefter omorganiseras. "
Det finns fästpunkter, som de i Rosshavet, runt Antarktis, så vad händer om alla ishyllor lossnar och skickar kontinenten till ett instabilt tillstånd?
Hypotetiskt, om alla isar i Antarktis skulle smälta, havsnivån skulle stiga mer än 60 meter, eller 180 fot. Mycket av Louisiana skulle befinna sig under vattnet, liksom Florida och alla andra kustområden.
"Lossningen från Ross Bank, lämnade bara två fästpunkter, Ross och Roosevelt Islands, som stabiliserar omfattningen av Ross Ice Shelf. Deras lossning skulle vara förödande för stabiliteten i denna stora sektion av inlandsisen. "
Men Bart säger att det är viktigt att komma ihåg att detta inte kommer att hända på kort sikt. "Med en enorm mängd is, det måste vara en enorm överföring av energi för att smälta en så stor volym, "Sa Bart." Det kanske inte händer under vår livstid, men vi kan inte rabattera de starka geologiska bevisen att även i det relativt senaste geologiska förflutna, det har funnits stora sektorer av isen som har sönderfallit och dragit sig tillbaka. "