Förlusten av ishyllan som stöder en av Antarktis mest sårbara glaciärer kan påskynda dess kollaps, finner en ny studie.

Thwaites Glacier, ett istäcke ungefär lika stort som Florida, ligger i Västantarktis. Forskare har övervakat denna region i årtionden eftersom den bidrar med ungefär en tiondel av den nuvarande globala havsnivåhöjningen, enligt en studie från 2017. Forskare tillskriver de tunna glaciärerna i denna region till det uppvärmda havsvattnet i Amundsenhavet, som tränger sig in under glaciärerna och smälter dem underifrån.

Den nya studien i AGU-tidskriften Geofysiska forskningsbrev modellerat hur mycket snabbare Thwaites, en av regionens största och snabbast retirerande glaciärer, skulle dra sig tillbaka i avsaknad av dess ishylla - den del av glaciären som flyter på toppen av havet, stödja den tjockare isen bakom.

"Vi tror att om några år eller decennier, vi vet inte än, resten av ishyllan framför Thwaites kan vara borta, " förklarade Hongju Yu, en assisterande specialist vid University of California, Irvine och huvudförfattare till den nya studien.

Om ishyllan försvann, det skulle inte längre ge motstånd mot glaciärens flöde, låter glaciären accelerera. Glaciären skulle då börja förlora massa, främst genom att isbitar bryts upp vid dess framkant – en process som kallas kalvning. Syftet med den nya studien var att simulera hur mycket Thwaites reträtt skulle accelerera genom kalvning när ishyllan försvinner.

Forskarna körde 20 olika simuleringar som kombinerade effekterna av två olika kalvningsmekanismer och isfrontssmältning – smältning som är koncentrerad vid glaciärens kant snarare än fördelad över hela ishyllan. Beroende på scenariot, de fann att volymen av förlorad is skulle öka mellan 5 procent och 160 procent jämfört med uppskattningar baserade på enbart issmältning.

I värsta fall, Thwaites kan helt kollapsa inom 60 till 70 år, enligt studiens författare. Andra scenarier förutspår att glaciären förblir stabil i ytterligare ett sekel. I varje scenario, när Thwaites-glaciären drar sig tillbaka förbi åsen som förankrar den till land, reträtten blir ostoppbar.

Om Thwaites kollapsade, det kan höja den globala havsnivån med mer än en halv meter (nästan två fot) och leda till en dominoeffekt av ytterligare glaciärkollaps i Västantarktis.

"I värsta fall, det kommer att vara borta om mindre än ett sekel, "Sa Yu. "Men det kan också ta mycket längre tid."

Point of no return

En del av det som gör Thwaites Glacier så sårbar är dess unika form och position, enligt studiens författare.

I dag, den del av Thwaites som flyter på toppen av havet - dess ishylla - fungerar som en stöttepelare, hålla den högre isen bakom från att kollapsa under sin egen tyngd och skydda den från värmande havsvatten. Under fronten av isen, glaciären sträcker sig några kilometer till den punkt där den klamrar sig fast vid en ås av fast sten – glaciärens jordningslinje. Detta är vad som förankrar Thwaites på plats.

Bortom denna linje, glaciären ligger på toppen av en djup bassäng som ligger under havsytan och sluttar nedåt inåt landet – en konfiguration som glaciologer anser vara instabil. När havsvatten passerar den grundstötande åsen och svämmar över i denna bassäng, den kan börja äta bort ännu mer is under.

Tidigare forskning har föreslagit att fler åsar, som berg under isen, kunde bromsa Thwaites reträtt. Men resultaten av den nya studien tyder på att när Thwaites jordningslinje drar sig tillbaka förbi en viss ås – kallad den västra subglaciala åsen – är glaciärens kollaps oundviklig.

För närvarande, Thwaites jordningslinje ligger bara 30 kilometer från den västra åsen, migrerar dit med mer än 1 kilometer per år. Detta innebär att jordningslinjen kommer att nå den kritiska punkten utan återvändo inom de närmaste 30 åren, enligt studiens författare.

"Om du går förbi åsen, då är det alltid i en instabil konfiguration, " sa Yu. "Även om du stoppar havets uppvärmning, glaciären kommer att fortsätta att dra sig tillbaka och förlora massa snabbt."

Det enorma utbudet av reträtthastighet är det som gör att förutsäga Thwaites livslängd så osäker, och varför det är viktigt att studera effekterna av kalvning på glaciärens reträtt, enligt studiens författare. Den nya studien ger forskare uppskattningar av hastigheten för reträtt med kalvning, som delvis hade saknats från tidigare forskning under en tidsperiod på 100 år.

Om Thwaites Glaciers jordningslinje stabiliseras på den västra subglaciala åsen, Yu sa, global havsnivå kommer att stiga med 13-19 millimeter. Men om den kollapsar, det kommer att höja den globala havsnivån med 50 millimeter inom seklet.

"Den snabba kollapsen är ett värsta fall, men vi visste inte förrän denna studie att det kunde hända så snart som de kommande 60-70 åren, " sa Yu. "Om glaciären inte kollapsar inom de kommande 60-70 åren, det kommer att fortsätta att förlora massa i århundraden, bara inte lika snabbt."

Den här historien återpubliceras med tillstånd av AGU Blogs (http://blogs.agu.org), en gemenskap av jord- och rymdvetenskapsbloggar, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.