Havsisen i kustområdena i Arktis kan tunnas ut upp till dubbelt så snabbt som man tidigare trott, enligt en ny modellstudie ledd av UCL-forskare.

Havsisens tjocklek bestäms genom att mäta höjden på isen över vattnet, och denna mätning förvrängs av snö som tynger isflaket. Forskare justerar för detta med hjälp av en karta över snödjupet i Arktis som är decennier inaktuell och inte tar hänsyn till klimatförändringar.

I den nya studien, publiceras i tidskriften Kryosfären , forskare bytte ut den här kartan mot resultaten av en ny datormodell utformad för att uppskatta snödjupet eftersom det varierar från år till år, och drog slutsatsen att havsisen i viktiga kustregioner tunnas ut i en takt som var 70 % till 100 % snabbare än man tidigare trott.

Robbie Mallett (UCL Earth Sciences), doktorsexamen student som ledde studien, sa:"Havsisens tjocklek är en känslig indikator på hälsan i Arktis. Det är viktigt eftersom tjockare is fungerar som ett isolerande täcke, stoppa havet från att värma upp atmosfären på vintern, och skydda havet från solskenet på sommaren. Tunnare is är också mindre sannolikt att överleva under den arktiska sommarsmältningen."

"Tidigare beräkningar av havsisens tjocklek baseras på en snökarta som senast uppdaterades för 20 år sedan. Eftersom havsis har börjat bildas senare och senare under året, snön på toppen har mindre tid att samlas på. Våra beräkningar tar hänsyn till detta minskande snödjup för första gången, och föreslår att havsisen tunnas ut snabbare än vi trodde."

Medförfattare professor Julienne Stroeve (UCL Earth Sciences) sa:"Det finns ett antal osäkerheter när det gäller att mäta havsisens tjocklek men vi tror att våra nya beräkningar är ett stort steg framåt när det gäller att tolka data vi har från satelliter mer exakt.

"Vi hoppas att detta arbete kan användas för att bättre bedöma prestandan hos klimatmodeller som förutsäger effekterna av långsiktiga klimatförändringar i Arktis - en region som värms upp tre gånger så hög som den globala takten, och vars miljontals kvadratkilometer is är avgörande för att hålla planeten sval."

För att beräkna havsisens tjocklek använde forskare radar från Europeiska rymdorganisationens CryoSat-2-satellit. Genom att tajma hur lång tid det tar för radarvågor att studsa tillbaka från isen, de kan beräkna höjden på isen över vattnet, från vilken de kan sluta sig till isens totala tjocklek.

I den nya studien, forskare använde en ny snömodell som tidigare utvecklats av forskare vid UCL och Colorado State University, SnowModel-LG, som beräknar snödjup och täthet med hjälp av indata som lufttemperatur, snöfall och isrörelsedata för att spåra hur mycket snö som samlas på havsisen när den rör sig runt Ishavet. Genom att kombinera resultaten av snömodellen med satellitradarobservationer, de uppskattade sedan den totala minskningen av havsisens tjocklek i Arktis, samt variationen av havsisens tjocklek från år till år.

De fann att nedgångstakten i Laptevs tre kusthav, Kara och Chukchi haven ökade med 70 %, 98 % respektive 110 %, jämfört med tidigare beräkningar. De fann också att över alla sju kusthaven, variationen i havsisens tjocklek från år till år ökade med 58 %.

Havsisen i kusthaven varierar vanligtvis från en halv meter till två meter tjock. Alltmer, isen i denna region överlever inte sommarsmältningen. Den snabbare gallringen av havsisen i de arktiska kustområdena har konsekvenser för mänsklig aktivitet i regionen, både när det gäller sjöfart längs den norra sjövägen under en större del av året, samt utvinning av resurser från havsbotten såsom olja, gas och mineraler.

Mallett sa:"Fler fartyg som följer rutten runt Sibirien skulle minska de bränsle- och koldioxidutsläpp som krävs för att flytta varor runt om i världen, särskilt mellan Kina och Europa. Dock, det ökar också risken för bränslespill i Arktis, vars konsekvenser kan bli svåra. Förtunningen av havsisen vid kusten är också oroande för ursprungsbefolkningen, eftersom det lämnar bosättningar vid kusten alltmer utsatta för starkt väder och vågor från det framväxande havet."

Mallett, Professor Stroeve och medförfattaren Dr. Michel Tsamados (UCL Earth Sciences) tillbringade flera veckor med att undersöka snö och is i Arktis ombord på det tyska forskningsfartyget Polarstern, som utforskade centrala Ishavet 2019 och 2020.