En ny studie tyder på att istäcket i västra Antarktis är mindre stabilt än vad forskare en gång trodde. Som tidigare, dess kollaps i framtiden är sannolikt.

Fyndet är delvis baserat på resultaten av en artikel som publicerades denna vecka i Natur , leds av University of Wisconsin–Madison atmosfärsforskare Feng He och Oregon State Universitys Peter Clark, som ser tillbaka på de två senaste tidsperioderna då planeten övergick från ett glacialt tillstånd, när inlandsisar täckte stora delar av jordklotet, in i ett interglacialt tillstånd, som den vi är i nu.

Målet med studien, Han säger, var att bättre förstå vad som bidrar till stigande havsnivåer. Detta har utmanat forskare på grund av den stora mängden osäkerhet som är involverad i att förstå bidragen från smältningen av Grönlands och Antarktis inlandsisar.

"Väsentligen, vi vet bara inte hur snabbt de kommer att smälta, om det marinbaserade antarktiska istäcket kommer att kollapsa, eller hur snabbt det kommer att hända - oavsett om det är 100 år eller 1, 000 år, " säger han, biträdande forskare vid Center for Climatic Research vid Nelson Institute for Environmental Studies. "Vid 2200, det finns en möjlighet till 7,5 meters havsnivåhöjning när man tar hänsyn till instabiliteten i den västra och östra Antarktiska istäcket."

Övergripande, studien fann att uppvärmning under ytan av planetens hav är en betydande bidragande orsak till istäckets smältning, särskilt i Antarktis, där en stor del av inlandsisen finns under vattnet.

Under de två senaste övergångarna från glacial till interglacial period, att uppvärmningen till stor del drevs av störningen av en process som kallas Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), liknar ett oceaniskt transportband som för varmt vatten norrut och kallt vatten söderut.

Uppvärmning under ytan, även kallad oceanisk forcering, var sannolikt ansvarig för kollapsen av den västra Antarktiska istäcket under jordens sista mellanistid som gick tillbaka 125, 000 år, vilket ledde till tre meters havsnivåhöjning. Övergripande, havet steg med upp till nio meter, eller nästan 30 fot, under den senaste interglaciala perioden.

"Även just nu, observationer visar att 50 procent av massförlusten från Antarktis isark kommer från havsunderstörning, " säger han.

Studien tog en modelleringsmetod för att samla in bästa uppskattningar av de planetariska influenserna bakom glacial och inlandssmältning samt havsnivåhöjning, inklusive växthusgaskoncentrationer, globala temperaturer, och havstemperaturer under ytan.

Genom att använda Community Climate System Model version 3 från National Center for Atmospheric Research, forskargruppen körde simuleringar i mer än 25, 000 årsmodeller med hjälp av förhållanden och klimatrekonstruktioner förmodade från data som samlats in runt om i världen.

Det inkluderar växthusgaser mätta i djupa iskärnor, havsnivåindikatorer i koraller, och grottfunktioner som kallas speleothems. Simuleringarna inkluderade också planetens position i förhållande till solen, inlandsisdata och förändringar i värmetransport i samband med ändringar av AMOC.

Studien fann att AMOC reducerades i ett enda steg vid övergången av den sista interglacialen i ungefär 7, 000 år. Under övergången till den nuvarande interglaciala perioden, holocen, AMOC-reduktionen varade bara cirka två tredjedelar så länge och skedde i två steg.

Under båda övergångarna, dock, AMOC-reduktion orsakade uppvärmning under ytan i hela Atlantbassängen, som överensstämmer med observerade data. Minskningen resulterade i mer havsis i Nordatlanten och minskning av havskonvektion. Båda dessa minskar värmeförlusten från ythav, värmer underjorden, liknande det sätt på vilket vintersnö hjälper till att isolera marken nedanför.

"Även om vi har vetat länge att havsnivån steg under den senaste varma perioden, den här studien hjälper oss att identifiera varför och hur det hände, " säger Andrea Dutton, studie medförfattare, professor i geovetenskap vid UW–Madison, och en aktuell Fulbright-forskare vid Antarctic Research Center i Nya Zeeland. "Särskilt, det här nya arbetet pekar på vikten av uppvärmningen av havet för att destabilisera havsbaserade inlandsisar."

I USA., fyra av tio människor bor i tätbefolkade kustområden, gör dem sårbara för effekterna av stigande hav. Sjuttio procent av världens största städer ligger nära en kust.

Globalt, senast 2010, haven hade redan stigit cirka 10 tum över sina genomsnittliga nivåer under förindustriell tid. Enligt National Oceanic and Atmospheric Administration, 2014 steg de i en ökande takt på ungefär en åttondels tum varje år.

Även senast 2014, den globala temperaturen hade ökat med 1 grad Celsius (1,8 grader Fahrenheit) i förhållande till förindustriella förhållanden, representerar samma mängd uppvärmning som ledde till havsnivåhöjning under den senaste mellanisttiden.

"Det här är verkligen skrämmande eftersom åtminstone på pappret, den visar att sex till nio meters havsnivåhöjning kan inträffa med samma mängd global uppvärmning som sker just nu, " säger han.

"Inlandsisen i Antarktis är mycket känslig för uppvärmning från havet, så om vi vill minska osäkerheten om havsnivåhöjningen från Antarktis måste vi övervaka var uppvärmningen under ytan kommer att ske, med mer utveckling av istäcksmodellering, " Han säger. "Havsnivåhöjning är det största hotet från global uppvärmning."