Världens största inlandsisar kan vara i mindre risk för plötslig kollaps än vad som tidigare förutspåtts, enligt nya rön ledda av University of Michigan.

Studien, publiceras i Vetenskap , inkluderade simulering av bortfallet av Thwaites-glaciären i västra Antarktis, en av världens största och mest instabila glaciärer. Forskare modellerade kollapsen av olika höjder av isklippor - nästan vertikala formationer som uppstår där glaciärer och ishyllor möter havet. De fann att instabilitet inte alltid leder till snabb upplösning.

"Vad vi fann är att över långa tidsskalor, is beter sig som en trögflytande vätska, ungefär som en pannkaka som breder ut sig i en stekpanna, sa Jeremy Bassis, U-M docent i klimat- och rymdvetenskap och teknik. "Så isen breder ut sig och tunnar ut snabbare än den kan misslyckas och detta kan stabilisera kollapsen. Men om isen inte kan tunnas ut tillräckligt snabbt, det är då du har möjligheten till snabb glaciärkollaps."

Forskarna kombinerade variablerna isbrott och isflöde för första gången, upptäcka att isen töjs och förtunnas, samt stöttning från instängda isbitar, kan dämpa effekterna av sprickinducerad instabilitet i en isklippa.

De nya fynden ger nyans till en tidigare teori som kallas marin isklippeinstabilitet, som föreslog att om höjden på en isklippa når en viss tröskel, det kan plötsligt sönderfalla under sin egen tyngd i en kedjereaktion av issprickor. Thwaites-glaciären i Antarktis – ibland kallad "Domeday Glacier" – rör sig närmare denna tröskel och kan bidra med nästan 3 fot till havsnivåhöjningen i händelse av en fullständig kollaps. Vid 74, 000 kvadratkilometer, det är ungefär lika stort som Florida, och är särskilt känslig för klimat- och havsförändringar.

Forskargruppen fann också att isberg som spricker och faller bort från huvudglaciären i en process som kallas "kalvning av isberg" faktiskt kan avvärja, snarare än att bidra till, katastrofal kollaps. Om isbitarna fastnar på hällar i havsbotten, de kan utöva mottryck på glaciären för att stabilisera den.

Bassis noterar att även om glaciären inte kollapsar katastrofalt, Att exponera en hög klippa kan fortfarande utlösa en reträtt med några kilometer per år – lika med längden på cirka 20 fotbollsplaner – och resultera i ett stort bidrag till framtida havsnivåhöjning.

Hur snabbt stiger havsnivån?

Även om det är tydligt att Thwaites och andra glaciärer smälter, hastigheten på deras bortgång är av stort intresse för kustområdena när de utvecklar strategier för att anpassa och bygga motståndskraft. Men att förutsäga glaciärernas reträtt är en förvirrande komplex verksamhet, eftersom de påverkas av samspelet mellan otaliga faktorer – stressen och påfrestningarna från miljarder ton skiftande is, ändrade luft- och vattentemperaturer och effekterna av flytande vatten på is, för att nämna några stycken.

Som ett resultat, förutsägelserna för Thwaites-glaciärens kollaps sträcker sig från några decennier till många århundraden. Den nya studien, Bassis säger, är ett viktigt steg mot att producera korrekt, genomförbara förutsägelser.

"Det råder ingen tvekan om att havsnivån stiger, och att det kommer att fortsätta under de kommande decennierna, ", sa Bassis. "Men jag tror att den här studien ger hopp om att vi inte närmar oss en fullständig kollaps – att det finns åtgärder som kan mildra och stabilisera saker och ting. Och vi har fortfarande möjlighet att förändra saker genom att fatta beslut om saker som energiutsläpp—metan och koldioxid ₂ ."

Antarktis och Grönlands inlandsisars öde

Förutom Bassis, i forskargruppen ingår UM doktorand forskarassistent Brandon Berg, och Anna Crawford och Doug Benn från University of St. Andrews.

Crawford säger att studiens resultat också kommer att vara användbara för att förutsäga ödet för andra glaciärer och isformationer i Arktis och Antarktis.

"Dessa viktiga insikter kommer att informera framtida forskning om tillbakadragandet av Thwaites-glaciären och andra stora utloppsglaciärer från det västantarktiska inlandsisen som är känsliga för reträtt via isklippsfel och instabilitet i havs isklippor, " sa hon. "De lyfter fram de förhållanden som underlättar reträtt, demonstrera potentialen för återstabilisering av terminalen och visa hur havsis faktiskt kan sätta bromsen på kollapsprocessen."

Bassis säger att forskargruppen redan arbetar med att förfina sina modeller ytterligare genom att införliva ytterligare variabler som påverkar glacial reträtt, inklusive hur formerna på enskilda glaciärer påverkar deras stabilitet och samspelet mellan glaciäris och det flytande havet runt den.

"Havet finns alltid där, typ kittla isen på ett mycket komplext sätt, och vi har bara vetat i ett eller två decennier hur viktigt det är, " sa han. "Men vi börjar förstå att det driver många av de förändringar vi ser, och jag tror att det kommer att bli nästa stora frontlinje i vår forskning."