När snö faller på Antarktis byggs lager upp och förvandlas till is. Med tiden har denna sammanpressade snö blivit en glaciär eller inlandsis i en kontinentstorlek. Det är enormt – nästan dubbelt så stort som Australien och mycket större än det kontinentala USA.
När isens vikt byggs upp börjar inlandsisen att röra sig mot haven. När den når havet flyter isen. Dessa flytande förlängningar är kända som ishyllor. Den största är över 800 kilometer bred.
När havsvattnet har en temperatur nära 0°C kan dessa ishyllor bestå under lång tid. Men när temperaturerna stiger, till och med lite, smälter isen underifrån. Antarktiska ishyllor förlorar nu alarmerande 150 miljarder ton is per år, vilket tillför mer vatten till havet och accelererar den globala havsnivåhöjningen med 0,6 mm per år. Ishyllor i Västantarktis är särskilt benägna att smälta från havet, eftersom många är nära vattenmassor över 0°C.
Även om smälttrenden är tydlig och oroande, kan mängden variera kraftigt från år till år på grund av effekterna av både naturliga klimatfluktuationer och mänskligt skapade klimatförändringar. För att ta reda på vad som händer och för att förbereda oss för framtiden måste vi pilla isär de olika drivkrafterna – särskilt El Niño-Southern Oscillation, världens största år till år för naturliga klimatpåverkan.
Vår nya forskning, publicerad i Geophysical Research Letters , utforskar hur värme från El Niño kan värma havet runt Västantarktis och öka issmältningen underifrån.
Australiensare är mycket bekanta med de två faserna av denna klimatpåverkan, El Niño och La Niña, eftersom de tenderar att ge oss varmare, torrare väder respektive svalare, blötare väder. Men inflytandet från denna cykel är mycket större och påverkar väder och klimat runt hela Stilla havet.
Kan den nå genom Antarktis kalla, snabba strömmar av luft och vatten? Ja.
Jättekonvektiva åskväder i Stilla havets ekvatorialområden rör sig österut under El Niño och intensifieras i väster under La Niña. När dessa stormsystem förändras, exciterar de krusningar i atmosfären som kan resa stora avstånd, precis som vågor kan korsa hav. Inom två månader når dessa atmosfäriska vågor den antarktiska kontinenten, där deras energi kan påverka kustatmosfären och havscirkulationen. Under El Niño försvagar energin från dessa vågor de östliga vindarna utanför Västantarktis (och vice versa för La Niña).
Med hjälp av satellitdata fann forskare nyligen att ishyllorna i Västantarktis faktiskt ökar i höjd men tappar massa under El Niño. Det beror på att mer lågdensitetssnö faller på toppen av ishyllorna, samtidigt som mer varmt vatten rinner under ishyllorna där det smälter komprimerad is med hög densitet underifrån.
Vad vi ännu inte vet är hur detta varmare vatten (över noll) kommer upp underifrån. På samma sätt vet vi inte vad som händer under La Niña.
Att besvara dessa frågor med de få observationer vi har från Antarktis är utmanande eftersom denna klimatpåverkan inte sker isolerat. Stormar, tidvatten, stora virvelströmmar och andra klimatfaktorer som södra årsläget kan också ändra temperaturen på vattnet under ishyllor, och de kan inträffa samtidigt som El Niño.
Så hur gjorde vi det? Modellering.
Vi tar en högupplöst global havscirkulationsmodell och lade till El Niño- och La Niña-händelser till baslinjesimuleringen. Genom att göra det kan vi undersöka vad dessa anomalier gör med strömmarna och temperaturerna runt Antarktis.
Energin som El Niños atmosfäriska vågor för med sig till Västantarktis försvagar de rådande östliga vindarna längs kusterna.
Normalt är det mesta av varmvattenreservoaren belägen utanför kontinentalsockeln snarare än på kontinentalsockeln. När vindarna försvagas kan mer av detta varmare vatten – känt som Circumpolar Deep Water – strömma ut på kontinentalsockeln och nära basen av de flytande ishyllorna.
Vi kallar denna vattenmassa "varm", men det är relativt – det är bara 1–2°C över fryspunkten, och värmen värmer bara vattnet på kontinentalsockeln med cirka 0,5°C. Men det räcker för att börja smälta ishyllor, som är vid eller under fryspunkten.
Som du kan förvänta dig, ju längre det varma vattnet stannar på hyllan och ju varmare det är, desto mer smälter det.
Under La Niña inträffar motsatsen och isen backar. Vindarna längs kusten förstärks, pressar mer kallt ytvatten på kontinentalsockeln och förhindrar varmt vatten från att rinna under ishyllorna.
Forskare har funnit att El Niño och La Niña redan har blivit vanligare och mer extrema.
Om denna trend fortsätter, som klimatprognoser antyder, kan vi förvänta oss att uppvärmningen runt Västantarktis blir ännu starkare under El Niño-händelserna, vilket påskyndar ishyllans smältning och påskyndar höjningen av havsnivån.
Mer frekventa och starkare El Niño-händelser kan också föra oss närmare en tipppunkt i den västantarktiska inlandsisen, varefter accelererad smältning och massförlust kan bli självständig. Det betyder att isen inte skulle smälta och reformeras utan stadigt börja smälta.
Fler dåliga nyheter? Tyvärr Ja. Det enda sättet att stoppa det värsta från att hända är att nå nettonoll koldioxidutsläpp så snabbt som mänskligt möjligt.
Mer information: Maurice F. Huguenin et al, Subsurface Warming of the West Antarctic Continental Shelf Linked to El Niño‐Southern Oscillation, Geophysical Research Letters (2024). DOI:10.1029/2023GL104518
Journalinformation: Geofysiska forskningsbrev
Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln. 
