Ishyllorna som omger den antarktiska kusten drog sig tillbaka med hastigheter på upp till 50 meter per dag i slutet av den senaste istiden, mycket snabbare än de satellitbaserade reträtthastigheterna som observeras idag, ny forskning har funnit.

Studien, ledd av Scott Polar Research Institute vid University of Cambridge, använde mönster av känsliga vågliknande åsar på den antarktiska havsbotten för att beräkna hur snabbt isen drog sig tillbaka ungefär 12, 000 år sedan under regional deglaciation.

Åsarna skapades där inlandsisen började flyta, och orsakades av att isen klämde sedimentet på havsbotten när den rörde sig upp och ner med tidvattnets rörelse. Bilderna av dessa landformer har en aldrig tidigare skådad upplösning på submetersnivå och togs från ett autonomt undervattensfordon (AUV) som körde cirka 60 meter över havsbotten. Resultaten redovisas i tidskriften Vetenskap .

Medan moderna satelliter kan samla in detaljerad information om isens reträtt och uttunningshastigheter runt Antarktis, uppgifterna går bara några decennier tillbaka. Beräkna den maximala hastighet med vilken ett inlandsis kan dra sig tillbaka, använder uppsättningar av dessa havsbottenryggar, avslöjar historiska reträtthastigheter som är nästan tio gånger snabbare än de maximala observerade reträtthastigheterna idag.

"Genom att undersöka inlandsisens tidigare fotavtryck och titta på uppsättningar av åsar på havsbotten, vi kunde få nya bevis på maximala tidigare isretreatfrekvenser, som är mycket snabbare än de som observeras även i de mest känsliga delarna av Antarktis idag, " sa huvudförfattaren professor Julian Dowdeswell, Direktör för Scott Polar Research Institute.

Studien utfördes som en del av Weddell Sea Expedition, som började i början av 2019 för att genomföra ett vetenskapsprogram och hitta Sir Ernest Shackletons dömda skepp Endurance. Även om havsisförhållandena vid den tiden hindrade laget från att skaffa bilder av det legendariska vraket, de kunde fortsätta med sitt vetenskapliga arbete, inklusive kartläggning av havsbotten nära Larsens ishylla, öster om den antarktiska halvön.

Använda drönare, satelliter och AUV, forskarna kunde studera isförhållandena i Weddellhavet i oöverträffad detalj.

Deras mål var att undersöka den nuvarande och tidigare formen och flödet av ishyllorna, de massiva flytande delarna av isen som omger cirka 75 % av den antarktiska kusten, där de fungerar som ett stöd mot isflödet från inlandet.

Liksom mycket av resten av isen i polarområdena, dessa strävpelare försvagas i vissa delar av Antarktis, som mest dramatiskt bevittnas vid Larsen A och B ishyllor, som kollapsade snabbt 1998 och 2002, när ungefär 1250 kvadratkilometer is splittrades och kollapsade på lite över en månad.

Ishyllorna tunnas ut eftersom relativt varma vattenströmmar tär på dem underifrån, men de smälter också från toppen när lufttemperaturerna på sommaren stiger. Båda dessa effekter förtunnar och försvagar ishyllorna och, som de gör, glaciärerna de håller tillbaka flyter snabbare till havet och deras marginaler drar sig tillbaka.

Använda AUV, teamet kunde samla in data om historiska fluktuationer i ishyllan från de geologiska uppgifterna på den antarktiska kontinentalsockeln.

"Genom att undersöka landformer på havsbotten, vi kunde fatta beslut om hur isen betedde sig tidigare, sa Dowdeswell, som var chefsforskare på Weddell Sea Expedition. "Vi visste att dessa funktioner fanns där, men vi har aldrig tidigare kunnat undersöka dem så detaljerat."

Teamet identifierade en serie känsliga vågliknande åsar på havsbotten, var och en endast cirka en meter hög och placerad 20 till 25 meter från varandra, dateras till slutet av den sista stora deglaciationen av den antarktiska kontinentalsockeln, ungefär 12, 000 år sedan. Forskarna har tolkat dessa åsar som bildade vid det som tidigare var jordningslinjen - zonen där det jordade inlandsisen börjar flyta som en ishylla.

Forskarna drog slutsatsen att dessa små åsar orsakades av att isen rörde sig upp och ner med tidvattnet, pressa sedimentet i välbevarade geologiska mönster, ser lite ut som stegpinnarna på en stege, när isen drog sig tillbaka. Om man antar en vanlig 12-timmarscykel mellan hög- och lågvatten, och mäta avståndet mellan åsarna, forskarna kunde sedan fastställa hur snabbt isen drog sig tillbaka i slutet av den senaste istiden.

De beräknade att isen drog sig tillbaka så mycket som 40 till 50 meter per dag under denna period, en takt som motsvarar mer än 10 kilometer per år. I jämförelse, moderna satellitbilder visar att även de snabbast retirerande jordningslinjerna i Antarktis idag, till exempel i Pine Island Bay, är mycket långsammare än dessa geologiska observationer, endast cirka 1,6 kilometer per år.

"Den djupa marina miljön är faktiskt ganska tyst utanför Antarktis, så att funktioner som dessa kan bevaras väl genom tiden på havsbotten, ", sa Dowdeswell. "Vi vet nu att isen kan dra sig tillbaka i hastigheter som är mycket högre än vad vi ser idag. Skulle klimatförändringarna fortsätta att försvaga ishyllorna under de kommande decennierna, vi kunde se liknande hastigheter av reträtt, med djupgående konsekvenser för den globala havsnivåhöjningen."