Glaciäris på bergstoppen i tropikerna på alla fyra halvklot täcker betydligt mindre yta – i ett fall så mycket som 93 % mindre – än för bara 50 år sedan, en ny studie har funnit.

Studien, publicerades nyligen online i tidskriften Globala och planetära förändringar , fann att en glaciär nära Puncak Jaya, i Papua Nya Guinea, förlorade cirka 93 % av sin is under en 38-årsperiod från 1980 till 2018. Mellan 1986 och 2017 minskade området täckt av glaciärer på toppen av Kilimanjaro i Afrika med nästan 71 %.

Studien är den första som kombinerar NASA -satellitbilder med data från iskärnor som borrats under fältexpeditioner på tropiska glaciärer runt om i världen. Den kombinationen visar att klimatförändringarna orsakar dessa glaciärer, som länge har varit vattenkällor för närliggande samhällen, att försvinna och indikerar att dessa glaciärer har tappat is snabbare de senaste åren.

De två datauppsättningarna gjorde det möjligt för forskarna att kvantifiera exakt hur mycket is som har förlorats från glaciärer i tropikerna. Dessa glaciärer är "kanarieöarna i kolgruvorna, "sa Lonnie Thompson, huvudförfattare till studien, framstående universitetsprofessor i geovetenskaper vid Ohio State University och senior forskare vid Ohio State's Byrd Polar and Climate Research Center.

"Dessa finns i de mest avlägsna delarna av vår planet - de ligger inte bredvid storstäder, så att du inte har en lokal föroreningseffekt, Thompson sa. "Dessa glaciärer är vaktposter, de är tidiga varningssystem för planeten, och de säger alla samma sak."

Studien jämförde förändringar i det område som täcks av glaciärer i fyra regioner:Kilimanjaro i Tanzania, Anderna i Peru och Bolivia, den tibetanska platån och Himalaya i Central- och Sydasien, och isfält i Papua, Nya Guinea, Indonesien. Thompson har lett expeditioner till alla dessa glaciärer och återfått iskärnor från varje. Kärnorna är långa ispelare som fungerar som tidslinjer för regionernas klimat över århundraden till årtusenden. När snön faller på en glaciär varje år, den är begravd och komprimerad för att bilda islager som fångar och bevarar snöns kemi och allt som finns i atmosfären, inklusive föroreningar och biologiskt material som växter och pollen. Forskare kan studera dessa lager och avgöra vad som fanns i luften när isen bildades.

En bild tagen 2019 av toppen av Huascarán, det högsta tropiska berget i världen, visar is som drar sig tillbaka i uppförsbacke och exponerar berget under. Analyser utförda av forskare vid University of Colorado visade att arean av glaciärisen på toppen av det berget minskade med nästan 19 % från 1970 till 2003. År 2020, ytan på Quelccaya Ice Cap, det näst största glacierade området i tropikerna, hade minskat med 46 % från 1976, året Thompson borrade den första iskärnan från toppmötet.

Runt tiden för Thompsons första expedition, NASA lanserade den första versionen av sitt Landsat-uppdrag. Landsat är en samling satelliter som fotograferar jordens yta och har varit i drift i olika former sedan 1972. Den erbjuder den längsta kontinuerliga rymdbaserade registreringen av jordens land, is och vatten.

"Vi är i denna unika position där vi har iskärnrekord från dessa bergstoppar, och Landsat har dessa detaljerade bilder av glaciärerna, och om vi kombinerar dessa två datamängder, vi ser tydligt vad som händer, "Sa Thompson.

Glaciärer i tropikerna reagerar snabbare på klimatförändringar och som de finns i de varmaste områdena i världen, de kan bara överleva på mycket höga höjder där klimatet är kallare. Innan jordens atmosfär värmdes, nederbörden där föll som snö. Nu, mycket av det faller som regn som gör att den befintliga isen smälter ännu snabbare.

"Du upprätthåller inte isen på de högsta höjderna längre, " sa medförfattaren Christopher Shuman, forskarprofessor vid University of Maryland-Baltimore County och biträdande forskare vid NASA Goddard Space Flight Center i Maryland. "Det är detta samspel mellan den varma luften längre ner som smälter bort kanterna på isfälten medan de allra högsta höjderna fortfarande är tillräckligt kalla för att få ett visst mått av snöfall, men inte tillräckligt för att hålla inlandsisen till de dimensioner den en gång var."

Det kan få djupa återverkningar för människor som bor nära dessa glaciärer.

Studien beskriver historien om ett samhälle nära Quelccaya Ice Cap, och efterdyningarna av en översvämning orsakad av massiva ismängder som föll från glaciären till en närliggande glacial sjö. Översvämningen förstörde åkrar som en bondfamilj hade ägnat år åt att odla och skrämde familjen så att de flyttade fyra timmar bort från samhället för att börja ett nytt liv i staden.

I Papua Nya Guinea, isen har kulturell betydelse för många av urbefolkningen som bor nära isfälten, eftersom de anser att isen är deras guds huvud. Thompson tror att isfälten där kommer att försvinna helt inom två eller tre år.

Det är för sent för dessa glaciärer, Thompson sa, men inte för sent att försöka bromsa mängden koldioxid och andra växthusgaser som släpps ut i atmosfären, som får planeten att värmas.

"Vetenskapen förändrar inte den bana vi är på - oavsett hur tydlig vetenskapen är, vi behöver något att hända för att förändra den banan, " han sa.