Inlandsisen på Antarktis var ännu mer instabil tidigare än man tidigare trott, och ibland kanske var nära att kollapsa, ny forskning tyder på.

Resultaten väcker oro över att i ett varmare klimat, att exponera landet under inlandsisen när det drar sig tillbaka kommer att öka nederbörden på Antarktis, och detta kan utlösa processer som påskyndar ytterligare isförlust.

Forskningen bygger på klimatmodellering och datajämförelser för Middle Miocene (13-17 miljoner år sedan) när koldioxid i atmosfären och globala temperaturer nådde nivåer som liknar dem som förväntades i slutet av detta århundrade.

Studien genomfördes av Met Office, universiteten i Exeter, Bristol, Cardiff och Stockholm, NORCE och Bjerknes Center for Climate Research.

"När ett isark smälter, den nyblottade marken under är mindre reflekterande, och lokala temperaturer blir varmare, "sade huvudförfattaren Dr. Catherine Bradshaw, av Met Office och Global Systems Institute vid University of Exeter.

"Detta kan dramatiskt förändra vädermönster.

"Med en stor inlandsis på kontinenten som vi har idag, Antarktiska vindar blåser vanligtvis från kontinenten ut till havet.

"Dock, om kontinenten värms kan detta vändas, med vindarna som blåser från det kallare havet till det varmare landet - precis som vi ser med monsuner runt om i världen.

"Det skulle ge extra nederbörd till Antarktis kontinent, vilket får mer sötvatten att rinna ut i havet.

"Sötvatten är mindre tätt än saltvatten och kan därför sitta på havsytan, snarare än att sjunka och cirkulera som saltvatten gör.

"Detta bryter effektivt förbindelsen mellan djuphavet och ytan, orsakar att varmare vatten samlas på djupet. "

Studien tyder på att de processer som utlöses av ökande nederbörd skulle minska klimatsystemets förmåga att bibehålla ett stort isark i Antarktis.

"Väsentligen, om mer mark exponeras i Antarktis, det blir svårare för en stor inlandsis att reformera, och utan att gynnsamma orbitalpositioner i Mellanmiocenen spelar en roll, kanske inlandsisen skulle ha kollapsat vid den tiden, "Dr Bradshaw sa.

Under den varma mitten av Miocen -perioden, ovanligt stora svängningar fram och tillbaka i djuphavstemperaturer registrerades.

Studien visar att fluktuationer i det område som täcks av inlandsisen var en viktig faktor för att orsaka djuphavstemperaturer att förändras så dramatiskt. Fluktuationer i isvolymen befanns ha mycket mindre betydelse.

Variationer i positioneringen av jorden i förhållande till solen fick isen att gå framåt och dra sig tillbaka, och detta förändrade vädermönster - utlöser processer som kan påskynda isförlust eller vinst.

Regn som faller på inlandsisen kan orsaka sprickor, ytsmältning och extra sötvatten som rinner utanför kontinenten, som, i tur och ordning, kan få djuphavstemperaturer att stiga-vilket kan påverka antarktisk is underifrån.

Fynden från den nya studien tyder på att isarket i Antarktis drog sig tillbaka avsevärt under mitten av Miocene, stabiliserades sedan när den varma perioden tog slut.

Medförfattare Docent Agatha De Boer, från Stockholms universitet, sade:"När klimatet i mitten av miocenen svalnade, länken vi har hittat mellan inlandsisens område och djuphavstemperaturerna via den hydrologiska cykeln tog slut.

"När Antarktis var helt täckt av inlandsisen, vindarna skulle alltid gå från land till hav och som ett resultat skulle nederbörd ha minskat till de låga nivåerna som faller som snö över kontinenten vi ser idag. "

Dr Petra Langebroek, en seniorforskare från NORCE och Bjerknes Center for Climate Research, en annan medförfattare, tillade:"Dessa fynd innebär att en förändring av havets känslighet för inlandsisförändringar inträffar när reträtt på isen exponerar tidigare istäckt land."

Professor Carrie Lear, från Cardiff University, som först utarbetade projektet, avslutade:"Denna studie tyder på att under en varm period för cirka 15 miljoner år sedan, Miocenen i Antarktis inlandsis kunde stiga framåt och dra sig tillbaka över kontinenten.

"Det här gäller, men ytterligare forskning behövs för att avgöra exakt vad detta innebär för den långsiktiga framtiden för det moderna Antarktis isarket. "

Dr Bradshaw betonade att förhållandena nu inte är identiska med dem i Middle Miocene, och modellen som används i studien inkluderar inte effekterna av återkoppling från kolcykeln eller själva isen.

Pappret, publicerad i tidningen Naturgeovetenskap , har titeln:"Hydrologisk påverkan av isfria områden i mitten av Miocene i Antarktis kopplat till djupa havstemperaturer."