En ny studie av de strukturella skadorna av två stora antarktiska glaciärer avslöjar att ishyllans försvagning snabbt har utvecklats under de senaste åren. Flersatellitbilder identifierade skadade områden, väcker oro för att strukturell försvagning kan leda till en stor ishylla kollaps under de kommande decennierna. Denna kollaps, i tur och ordning, minskar glaciärernas förmåga att hålla tillbaka stora delar av hela den västantarktiska istäcket från att rinna ut i havet.

Pine Island Glacier och Thwaites Glacier ligger i Amundsen Sea Embayment. De snabbast föränderliga utloppsglaciärerna i regionen, de står för Antarktis största bidrag till den globala havsnivåhöjningen. Forskare har förutsett i minst 20 år att dessa glaciärer kommer att vara de första att svara på klimatförändringarna, Jessica O'Reilly, en miljöantropolog vid Indiana University, berättade för GlacierHub.

Om ishyllorna på dessa två glaciärer kollapsar, det kan utlösa storskalig sönderfall av det närliggande västantarktiska istäcket, som håller tillräckligt med is för att höja den globala havsnivån med cirka 10 fot. Glaciärerna ger ett naturligt buffringssystem som håller tillbaka det enorma inlandsisen uppströms, men om strukturella skador försvagar ishyllorna, snabbt utflöde i havet kan ske under de kommande åren.

Studieresultaten visar att sedan 2016, skador i skjuvzonen Pine Island och Thwaites glaciärer har snabbt utvecklats. Skjuvzonen ligger där glaciären möter ishyllan, som fungerar som ett bromssystem som bromsar nedströmsflödet av glaciärerna mot havet. På grund av resistiva krafter och spänningar, isbrytningar i denna zon där de två möts, som ses på bilden ovan. Parallella sprickor har bildats vinkelrätt mot flödesriktningen, slita isen. Satellitbilder visar att för Pine Island, den södra skjuvzonen har rivits isär och splittrats, och för Thwaites, skadan accelererar uppströms i dess skjuvningszon.

Sprickbildning i skjuvzonen försvagar isfronten strukturellt. På samma gång, glaciärerna har ökat i nedförsbacke, vilket i sin tur initierar ytterligare skjuvning och frakturering. Detta gör ishyllorna instabila, bana väg för stora kalvningshändelser samtidigt som hyllans förmåga att hålla tillbaka den utströmmande glaciären minskar.

I februari 2020, en stor spricka utvecklades över Pine Islands hylla på grund av skador i skjuvzonen. Satelliter observerade en enorm kalvningshändelse som orsakade en oöverträffad reträtt av ishyllan, destabilisera den ytterligare.

Lägger till oron för dessa glaciärer, varmare havsvatten i Amundsenhavet smälter ishyllan underifrån. Föränderliga atmosfäriska och oceaniska mönster sveper varma djupa vatten mot de flytande ishyllorna på Pine Island och Thwaites glaciärer. Smältning underifrån gör den överliggande ishyllan ännu mer spröd och därmed känslig för ytterligare skjuvning och sprickbildning. Studiens medförfattare Bert Wouters sa till GlacierHub att utan havsuppvärmning, vi skulle inte se de förändringar och processer vi observerar.

Vidare, dessa glaciärer sitter på omvända bäddsluttningar. Detta betyder när glaciärerna börjar dra sig tillbaka, de kommer att dra sig tillbaka längre och längre i en positiv feedbackloop. "Vid någon tidpunkt kan vi nå en point of no return, där kollapsen kommer att vara ostoppbar. När du tar bort ishyllorna, det finns inget sätt att stoppa massförlusten av Antarktis, " berättade Wouters för GlacierHub.

En betydande utmaning inom klimatvetenskapen är att skilja naturligt isbeteende från variationer orsakade av mänsklig påverkan, bekräftar O'Reilly. Dock, de snabba förändringarna av Pine Island och Thwaites glaciärer har tydligt kopplats till antropogena klimatförändringar. O'Reilly, som har följt studiet av antarktisk glaciologi sedan 2008, berättar att stora framsteg har gjorts för att förstå dessa glaciärer. "Team av forskare har förbryllat över dessa glaciärer sedan mitten av förra seklet. Detta förbryllande betyder mycket spännande, innovativa metoder för att lära sig om glaciärerna har dykt upp."

Även om satellitbilder länge har använts som ett verktyg för att studera dessa glaciärer, betydelsen av denna studie är att de skador som nu observerats ökar ytterligare, och potentiellt katastrofala, isförlust i Antarktis. Dessa glaciärer är porten till kontinenten, och därför är snabbt utvecklande skador på barriären som hindrar inlandsisen från att glida ner i havet en kritisk oro för forskare. Men de är inte de enda som borde vara oroliga. O'Reilly påminner oss om att dessa förändringar kommer att påverka kustsamhällen, försörjningsmöjligheter och ekosystem globalt.

Trots betydelsen av de nya resultaten, Wouters varnar för att det fortfarande finns en hel del okända. "Vi fortsätter att hitta nya processer och feedback, så det kan finnas andra som vi inte är medvetna om ännu, och de som vi känner till förstår vi inte helt än, inte heller är dessa återkopplingar inkorporerade i modeller."

Pine Island och Thwaites glaciärer är hotade, och den nuvarande skadan är nästan omöjlig att läka. "Detta är de två nyckelglaciärerna i Västantarktis som kommer att definiera den globala havsnivån under de kommande decennierna, Wouters berättade för GlacierHub. Även om större ishylla kollaps är osannolikt kommer att inträffa under de kommande åren, vi ser att processerna går snabbare, så det kan vara en fråga om decennier, förklarade Wouters. Om de nya förutsägelserna för ytterligare destabilisering och isförlust visar sig vara korrekta, konsekvenserna för havsnivåhöjningen kommer sannolikt att bli allvarliga.

Den här historien är återpublicerad med tillstånd av Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.