Det japanska isbrytarfartyget Shirase nära toppen av Shirase -glaciären under den 58:e japanska antarktiska forskningsexpeditionen. (Foto av Kazuya Ono). Upphovsman:Kazuya Ono
Is smälter i en förvånansvärt snabb takt under Shirase Glacier Tungue i östra Antarktis på grund av den fortsatta tillströmningen av varmt havsvatten till Lützow-Holm Bay.
Hokkaido-universitetets forskare har identifierat en atypisk hotspot av smältning av glaciärer i östra Antarktis. Deras fynd, publicerad i tidningen Naturkommunikation , kan främja förståelsen och förutsägelsen av havsnivåhöjning orsakad av massförlust av isark från den sydligaste kontinenten.
Den 58:e japanska antarktiska forskningsexpeditionen hade en sällsynt möjlighet att genomföra skeppsbaserade observationer nära spetsen av östra Antarktis Shirase-glaciären när stora områden med tung havsis bröt upp, ger dem tillgång till den frusna Lützow-Holm-bukten som glaciären sticker ut i.
"Våra data tyder på att isen direkt under Shirase Glacier Tungue smälter med en hastighet av sju till 16 meter per år, "säger biträdande professor Daisuke Hirano från Hokkaido University's Institute of Low Temperature Science." Detta är lika med eller kanske till och med överträffar smälthastigheten under Totten Ice Shelf, som antogs uppleva den högsta smälthastigheten i östra Antarktis, med en hastighet av 10 till 11 meter per år. "
Varmt vatten rinner in i Luetzow-Holm Bay längs ett djupt havsvatten genom vattnet och rinner sedan uppåt längs tungans bas, värmer och smälter basen av Shirase Glacier Tongue. (Daisuke Hirano et al., Naturkommunikation, 24 augusti, 2020) Kredit:Daisuke Hirano et al., Naturkommunikation, 24 augusti, 2020
Inlandsisen på Antarktis, varav de flesta ligger i östra Antarktis, är jordens största sötvattenreservoar. Om allt smälter, det kan leda till en 60-meters höjning av de globala havsnivåerna. Nuvarande förutsägelser uppskattar att den globala havsnivån kommer att stiga en meter 2100 och mer än 15 meter 2500. Således det är viktigt för forskare att ha en klar förståelse för hur Antarktis kontinentalis smälter, och för att mer exakt förutsäga fluktuationer i havsnivån.
De flesta studier av hav-isinteraktion har genomförts på ishyllorna i västra Antarktis. Ishyllor i östra Antarktis har fått mycket mindre uppmärksamhet, eftersom man har trott att vattenhålorna under de flesta av dem är kalla, skydda dem från smältning.
Under forskningsexpeditionen, Daisuke Hirano och medarbetare samlade in data om vattentemperatur, salthalt och syrehalter från 31 punkter i området mellan januari och februari 2017. De kombinerade denna information med data om områdets strömmar och vind, isradarmätningar, och datormodellering för att förstå havscirkulationen under Shirase Glacier Tungue vid glaciärens inre bas.
Daisuke Hirano (mitten) med en helikopterpilot (vänster) och en fältassistent (höger) som äter lunch på den flytande Shirase Glacier Tungue (Foto av Yuichi Aoyama) Upphovsman:Yuichi Aoyama
Data tyder på att smältningen sker som ett resultat av djupa, varmt vatten rinner inåt, mot basen av Shirase Glacier Tungue. Det varma vattnet rör sig längs ett djupt undervattenshavstråg och rinner sedan uppåt längs tungans bas, värmer och smälter isen. Det varma vattnet som bär den smälta isen rinner sedan utåt, blandning med glacialt smältvatten.
Teamet fann att denna smältning sker året runt, men påverkas av östlig, vindar längs kusten som varierar beroende på säsong. När vinden minskar på sommaren, tillströmningen av det djupa varma vattnet ökar, påskyndar smälthastigheten.
"Vi planerar att införliva denna och framtida data i våra datormodeller, vilket hjälper oss att utveckla mer exakta förutsägelser av havsnivåvariationer och klimatförändringar, "säger Daisuke Hirano.