För nästan ett decennium sedan, globala nyhetsbutiker rapporterade om stor issmältning i Arktis när safirsjöar glittrade över det tidigare frusna Grönlands isark, en av de viktigaste bidragsgivarna till havsnivåhöjningar. Nu har forskare avslöjat den långsiktiga effekten av den extrema smältan.

Med en ny metod för ispenetrerande radardata, Forskare vid Stanford University visar att denna smältning efterlämnade ett sammanhängande lager av återfryst is inuti snöpaket, inklusive nära mitten av inlandsisen där ytsmältning vanligtvis är minimal. Viktigast, bildandet av smältskiktet förändrade islagets beteende genom att minska dess förmåga att lagra framtida smältvatten. Forskningen visas i Naturkommunikation 20 april.

"När du har dessa extrema, engångs smältår, det är inte bara att lägga till mer till Grönlands bidrag till havsnivåhöjning under det året-det skapar också dessa ihållande strukturförändringar i själva inlandsisen, "säger huvudstudieförfattaren Riley Culberg, en doktorsexamen student i elektroteknik. "Den här kontinentala bilden hjälper oss att förstå vilken typ av smält- och snöförhållanden som tillät detta lager att bildas."

Smältsäsongen 2012 orsakades av ovanligt varma temperaturer som förvärrades av högt atmosfärstryck över Grönland - en extrem händelse som kan ha orsakats eller intensifierats av klimatförändringar. Grönlands isark har upplevt fem rekordstora smältsäsonger sedan 2000, med det senaste som inträffade 2019.

"Normalt skulle vi säga att inlandsisen bara skulle skaka av sig vädret - isskivor tenderar att vara stora, lugna, långsamma saker, säger seniorförfattaren Dustin Schroeder, en biträdande professor i geofysik vid Stanford's School of Earth, Energi- och miljövetenskap (Stanford Earth). "Detta är verkligen ett av de första fallen där du kan säga, chockerande, på vissa sätt, dessa långsamma, lugna inlandsisar bryr sig mycket om en enda extrem händelse under ett särskilt varmt år. "

Växlande scenarier

Luftburna radardata, en stor expansion till fältobservationer på en plats på de isiga polerna, används vanligtvis för att studera botten av inlandsisen. Men genom att driva förbi tekniska och beräkningsbegränsningar genom avancerad modellering, laget kunde omanalysera radardata som samlats in med flyg från NASA:s Operation IceBridge från 2012 till 2017 för att tolka smältan nära isarkets yta, på upp till cirka 50 fot djup.

"När dessa utmaningar övervunnits, helt plötsligt, vi började se smältvattens islager nära ytan av isarket, "Sa Schroeder." Det visar sig att vi har byggt rekord som, som gemenskap, vi insåg inte helt att vi gjorde det. "

Smältande isar och glaciärer är de största bidragsgivarna till havsnivåhöjningar-och de mest komplexa elementen att införliva i klimatmodellprognoser. Inlandsregioner som inte har upplevt extrem smältning kan lagra smältvatten i de övre 150 foten, och därmed förhindra att den rinner ut i havet. Ett smältskikt som det från 2012 kan minska lagringskapaciteten till cirka 15 fot i vissa delar av Grönlands isark, enligt forskningen.

Den typ av smältning som följs av snabb frysning under 2012 kan jämföras med vinterliga förhållanden i stora delar av världen:snö faller till marken, några varma dagar smälter det lite, sen när det fryser igen, det skapar glatt is - den typ som ingen skulle vilja köra på.

"Smälthändelsen 2012 påverkar hur isarket reagerar på ytsmältning även nu, "Culberg sa." Dessa strukturella förändringar innebär att inlandsisen reagerar på ytsmältning kommer att påverkas på längre sikt. "

I det långa loppet, smältvatten som inte längre kan lagras i den övre delen av inlandsisen kan rinna ner till isbädden, skapa hala förhållanden som påskyndar isen och skickar bitar i havet, höja havsnivån snabbare.

Polära mönster

Grönland upplever för närvarande förändringar mycket snabbare än motsvarigheten till Sydpolen. Men lärdomar från Grönland kan tillämpas på Antarktis när årstiderna skiftar, Sa Schroeder.

"Jag tror att det nu inte är någon tvekan om att när du försöker projicera in i framtiden, ett uppvärmande Antarktis kommer att ha alla dessa processer, "Sa Schroeder." Om vi ​​inte använder Grönland nu för att bättre förstå det här, vår förmåga att förstå hur en varmare värld kommer att vara är inte ett hoppfullt förslag. "