Ishyllor, massiva flytande iskroppar, är välkända för sin buffrande effekt på landbaserade inlandsisar då de bromsar flödet mot havet. Denna bufferteffekt spelar en viktig roll för att dämpa den globala havsnivåhöjningen.

Den antarktiska halvön har upplevt höga nivåer av förändringar under de senaste 30 åren på grund av uppvärmningen av atmosfären och havet. Larsen A Ice Shelf kollapsade 1995 och Larsen B bröt upp 2002. Grannarnas bortgång har väckt frågor om den framtida stabiliteten för Larsen C, Antarktis 4:e största ishylla.

Den ökade smältningen av ishyllor är oroande eftersom detta leder till att deras biflodglaciärer förtunnas och accelereras, vilket innebär att mer färskvatten injiceras i det omgivande havet. Konsekvensen av detta är en höjning av havsnivån och en förändring av havsegenskaper. Båda har potentiellt katastrofala återverkningar på mänskliga populationer och naturliga system.

Under de senaste 30 åren har Larsen C uppvisat stor variation i istjocklek och utbredning. Ändå är havets roll för att driva dessa förändringar oklart.

För att förstå vilka processer som pågick gav jag mig ut på Weddell Sea Expedition till ett av de mest avlägsna områdena på vår planet, Antarktiska Weddellhavet. Mitt team och jag fokuserade våra oceanografiska mätningar på det exponerade havet som ligger mellan Larsen C och det nyligen kalvade massiva isberget A-68.

Vi ville mäta egenskaperna hos havet intill Larsen C Ice Shelf för att ta reda på vilka processer som är på gång. Syftet var att förbättra vår förståelse för hur havet kan påverka stabiliteten på ishyllan. Denna region är avgörande för att fastställa egenskaperna hos Antarktis bottenvatten.

Antarktis bottenvatten utgör den djupa delen av det globala havstransportbandet som styr det globala klimatet.

Vi kunde identifiera att en främmande vattenmassa spolade in på kontinentalsockeln intill Larsen C, för värme till området. Våra data avslöjade en hög nivå av blandning mellan detta varma vatten och det lokala mycket kalla vattnet. Detta kan få konsekvenser för ishyllans smältning och en förändring av egenskaperna hos modervattnet i Antarktis bottenvatten.

Tidigare, lite var känt om vattenmassablandning och omvandling offshore av Larsen C på grund av hårda havsisförhållanden. Den tjocka isen hindrar många fartyg från att kunna navigera in i området och få omfattande oceanografiska mätningar. Detta lämnade en ofullständig bild av de pågående processerna och hindrade oss från att se kopplingen mellan den varma vattenmassan som spolas in på kontinentalsockeln och havsförhållandena på platser längs ishyllans front.

Bryter ny mark

Mätningarna vi gjorde i Weddellhavet intill Larsen C Ice Shelf representerar den högsta rumsliga upplösningen i detta område hittills. De gav oss en tydlig bild av undervattensförhållandena i ett område där vi har väldigt lite data.

Den mäktiga SA Agulhas II, ett kraftfullt isklassfartyg, gjorde det möjligt för oss att samla högupplösta data under Weddell Sea Expedition. Resultaten visade att värmen som förs in i området omfördelas genom effektiv blandning med lokala hylla vatten. Detta visade att det finns potential för omvandling av källvattnet i Antarktis bottenvatten.

Vi identifierade också möjligheten för ett flöde av kontinentalsockelns vatten in i ishyllans hålighet under Larsen C, väcker frågor om framtida ishyllas smältning och uttunning.

En global anslutning

Antarktis bottenvatten är den tyngsta vattenmassan i det globala havet. Mer än 50 % av det bildas bredvid ishyllorna i Weddellhavet.

Våra fynd från expeditionen är viktiga eftersom de höga blandningsnivåerna visade att alla förändringar som sker långt från den antarktiska kusten kan kommuniceras in på kusten via inträngningen av det varma vattnet på kontinentalsockeln. Blandningen av detta vatten med modervattnet i Antarktis bottenvatten kan i sin tur förändra egenskaperna hos denna globalt viktiga vattenmassa.

Bottenvattnets egenskaper är avgörande för vårt globala klimat genom den roll som denna antarktiska vattenmassa spelar för att underlätta transporten av värme, salt, kol, syre och näringsämnen runt om i världshaven.

Vart härifrån?

Mätningarna vi gjorde i Weddellhavet är utomordentligt värdefulla och ger stor inblick i en avlägsen och datafattig del av vårt hav. Men forskare måste gå bortom observationer. Vi måste använda oss av innovativa verktyg som numeriska klimatmodeller för att ytterligare förstå interaktioner mellan hav och ishylla och återkopplingseffekterna på det globala havet.

Dock, ingen av de globala klimatkopplade modellerna som för närvarande används för att informera Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), stimulerar direkt cirkulationen under ishyllorna. En konsekvens av denna brist är att viktiga interaktioner mellan hav och ishyllor, och processerna som bildar bottenvatten, ingår inte uttryckligen i de modeller som används för att informera om klimatpolitik och anpassningsstrategier.

Våra globala klimatprognoser saknar därför en viktig pusselbit.

För att ta itu med detta, havsklimatmodelleringsgemenskapen är i ett tidigt skede av att inkludera interaktioner mellan hav och ishyllor i framtida klimatprognoser. Detta är ett spännande nästa steg inom klimatvetenskapen.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.