Ett universitet i Kalifornien, Irvine-ledda team av glaciologer har avslöjat det mest exakta porträttet hittills av konturerna av landet under Antarktis inlandsis – och, genom att göra så, har hjälpt till att identifiera vilka regioner på kontinenten som kommer att bli fler, eller mindre, sårbara för framtida klimatuppvärmning.

Mycket efterlängtad av den globala kryosfären och miljövetenskapliga gemenskaper, den nyligen släppta Antarktis topografikartan, BedMachine, och relaterade resultat publicerades idag i tidskriften Naturgeovetenskap .

Bland de mest slående resultaten av BedMachine-projektet är upptäckten av stabiliserande åsar som skyddar isen som flyter över de transantarktiska bergen; en bäddgeometri som ökar risken för snabb issmältning i glaciärsektorn Thwaites och Pine Island i Västantarktis; en bädd under Recovery and Support Force-glaciärerna som är hundratals meter djupare än man tidigare trott, göra dessa inlandsisar mer mottagliga för reträtt; och världens djupaste landkanjon nedanför Denman-glaciären i östra Antarktis.

"Det var många överraskningar runt om på kontinenten, särskilt i regioner som inte tidigare kartlagts i detalj med radar, " sa huvudförfattaren Mathieu Morlighem, UCI docent i jordsystemvetenskap. "I sista hand, BedMachine Antarctica ger en blandad bild:Isströmmar i vissa områden är relativt väl skyddade av sina underliggande markegenskaper, medan andra på retrograda bäddar har visat sig vara mer utsatta för potentiell instabilitet i inlandsisen."

Den nya antarktiska bäddtopografiprodukten konstruerades med hjälp av istjockleksdata från 19 olika forskningsinstitut som går tillbaka till 1967, omfattar nästan en miljon linjemil av radarlodningar. Dessutom, BedMachines skapare använde ishylla batymetrimätningar från NASA:s Operation IceBridge-kampanjer, samt isflödeshastighet och seismisk information, var tillgänglig. En del av samma data har använts i andra topografiska kartläggningsprojekt, ger liknande resultat när det ses brett.

"Att använda BedMachine för att zooma in i specifika sektorer av Antarktis, du hittar viktiga detaljer som gupp och hålor under isen som kan accelerera, sakta ner eller till och med stoppa glaciärernas reträtt, "Sa Morlighem.

Tidigare kartläggningsmetoder för Antarktis som förlitar sig på radarlodningar har generellt sett varit effektiva, med vissa begränsningar. När flygplan flyger i en rak linje över en region, vingmonterade radarsystem avger en signal som penetrerar glaciärer och inlandsisar och studsar tillbaka från den punkt där isen möter fast mark. Glaciologer använder sedan interpolationstekniker för att fylla i områdena mellan flygspåren, men detta har visat sig vara ett ofullständigt tillvägagångssätt, speciellt med snabbt flytande glaciärer.

Alternativt, BedMachine förlitar sig på den grundläggande fysikbaserade metoden för masskonservering för att urskilja vad som ligger mellan radarsoningslinjerna, använder mycket detaljerad information om isflödesrörelse som dikterar hur is rör sig runt sängens olika konturer. Denna teknik var avgörande för forskargruppens slutsats om det verkliga djupet av Denman-tråget.

"Äldre kartor föreslog en grundare kanjon, men det var inte möjligt; något saknades, " sade Morlighem. "Med bevarande av massa, genom att kombinera befintlig radarundersökning och isrörelsedata, vi vet hur mycket is som fyller kanjonen – vilket, genom våra beräkningar, är 3, 500 meter under havsytan, den djupaste punkten på land. Eftersom det är relativt smalt, det måste vara djupt för att tillåta så mycket ismassa att nå kusten."

Genom att basera sina resultat på isytans hastighet utöver istjockleksdata från radarlodningar, BedMachine kan presentera en mer exakt, högupplöst bild av sängens topografi. Denna metod har framgångsrikt använts på Grönland de senaste åren, förvandla kryosfärforskares förståelse av isdynamik, havscirkulationen och mekanismerna för glaciärens reträtt.

Att tillämpa samma teknik på Antarktis är särskilt utmanande på grund av kontinentens storlek och avlägset läge, men, Morlighem noterade, BedMachine kommer att hjälpa till att minska osäkerheten i prognoser för havsnivåhöjningar från numeriska modeller.

Han sa att framtida kartläggning av bäddtopografi på land skulle kunna förbättras avsevärt genom att kartlägga havsbottendjup offshore och under flytande is, som är ett område för aktiva studier just nu. I tidningen som publicerades idag, Morlighem föreslår också att studiet av snabbflytande inlandsisar i Antarktis skulle dra nytta av sonderingar längs flygspår vinkelrätt mot flödesriktningen, "särskilt uppströms glaciärerna från Academy and Support Force, längs Gould -kusten nära Ross Ice Shelf, och längs Wilhelm II-kusten mellan glaciärerna Denman och Lambert."