Forskare har för första gången bekräftat att Pine Island Glacier i västra Antarktis kan korsa tipppunkter, leder till en snabb och oåterkallelig reträtt som skulle få betydande konsekvenser för den globala havsnivån.

Pine Island Glacier är en region med snabbflytande is som dränerar ett område i Västantarktis som är ungefär två tredjedelar så stort som Storbritannien. Glaciären är en särskild anledning till oro eftersom den förlorar mer is än någon annan glaciär i Antarktis.

För närvarande, Pine Island Glacier tillsammans med sin närliggande Thwaites-glaciär är ansvariga för cirka 10% av den pågående ökningen av den globala havsnivån.

Forskare har under en tid hävdat att denna region i Antarktis kan nå en tipppunkt och genomgå en oåterkallelig reträtt från vilken den inte kunde återhämta sig. En sådan reträtt, en gång började, kan leda till kollapsen av hela västantarktiska istäcket, som innehåller tillräckligt med is för att höja den globala havsnivån med över tre meter.

Medan den allmänna möjligheten för en sådan tipppunkt inom inlandsisar har höjts tidigare, Att visa att Pine Island Glacier har potential att gå in i en instabil reträtt är en helt annan fråga.

Nu, forskare från Northumbria University har visat, för första gången, att detta verkligen är fallet.

Deras resultat publiceras i en ledande tidskrift, De Kryosfär .

Med hjälp av en toppmodern isflödesmodell utvecklad av Northumbrias glaciologiska forskningsgrupp, teamet har utvecklat metoder som gör att tipppunkter inom inlandsisar kan identifieras.

För Pine Island Glacier, deras studie visar att glaciären har minst tre distinkta tipppunkter. Den tredje och sista händelsen, utlöst av havstemperaturer som ökar med 1,2C, leder till en oåterkallelig reträtt av hela glaciären.

Forskarna säger att långsiktiga uppvärmnings- och stimtrender i Circumpolar Deep Water, i kombination med förändrade vindmönster i Amundsenhavet, kan utsätta Pine Island Glaciers ishylla för varmare vatten under längre perioder, gör temperaturförändringar av denna storlek allt mer sannolika.

Huvudförfattaren till studien, Dr Sebastian Rosier, är rektors forskare vid Northumbrias institution för geografi och miljövetenskap. Han är specialiserad på modelleringsprocesser som styr isflödet i Antarktis med målet att förstå hur kontinenten kommer att bidra till framtida havsnivåhöjning.

Dr. Rosier är medlem i universitetets glaciologiska forskningsgrupp, under ledning av professor Hilmar Gudmundsson, som för närvarande arbetar med en stor studie på 4 miljoner pund för att undersöka om klimatförändringar kommer att driva den antarktiska istäcket mot en tipppunkt.

Dr. Rosier förklarade:"Potentialen för denna region att korsa en tipppunkt har höjts tidigare, men vår studie är den första som bekräftar att Pine Island Glacier verkligen passerar dessa kritiska trösklar.

"Många olika datorsimuleringar runt om i världen försöker kvantifiera hur ett förändrat klimat kan påverka den västantarktiska istäcket, men att identifiera om en period av reträtt i dessa modeller är en tipppunkt är utmanande.

"Dock, det är en avgörande fråga och metodiken vi använder i den här nya studien gör det mycket lättare att identifiera potentiella framtida vändpunkter."

Hilmar Gudmundsson, Professor i glaciologi och extrema miljöer arbetade med Dr. Rosier på studien. Han tillade:"Möjligheten för Pine Island Glacier att gå in i en instabil reträtt har tagits upp tidigare, men det är första gången som denna möjlighet är strikt etablerad och kvantifierad.

"Detta är ett stort steg framåt i vår förståelse av dynamiken i detta område och jag är glad över att vi nu äntligen har kunnat ge konkreta svar på denna viktiga fråga.

"Men resultaten av denna studie bekymrar mig också. Skulle glaciären gå in i en instabil oåterkallelig reträtt, påverkan på havsnivån kan mätas i meter, och som denna studie visar, när reträtten väl börjar kan det vara omöjligt att stoppa det."

Pappret, Tipppunkter och indikatorer för tidiga varningar för Pine Island Glacier, Västantarktis, finns nu att se i Kryosfären .