Bland de vidsträckta vidderna av Antarktis ligger Thwaites-glaciären, världens bredaste glaciär som mäter cirka 80 miles på den västra kanten av kontinenten. Trots sin storlek förlorar den massiva landformen omkring 50 miljarder ton is mer än den tar emot i snöfall, vilket placerar den i en osäker position med avseende på dess stabilitet.
Accelererande isförlust har observerats sedan 1970-talet, men det är oklart när denna betydande avsmältning inleddes - fram till nu. En ny studie publicerad i tidskriften PNAS , ledd av forskare vid University of Houston, antyder att betydande glacial reträtt började på 1940-talet. Deras resultat på Thwaites-glaciären sammanfaller med tidigare arbete som studerade reträtt på Pine Island-glaciären och fann att glaciärreträtt började på 40-talet också.
"Vad som är särskilt viktigt med vår studie är att denna förändring inte är slumpmässig eller specifik för en glaciär", säger Rachel Clark, motsvarande författare, som tog examen från UH förra året med en doktorsexamen i geologi. "Det är en del av ett större sammanhang av ett förändrat klimat. Du kan bara inte ignorera vad som händer på den här glaciären."
Clark och studieförfattarna hävdar att glaciärens reträtt troligen startade av ett extremt El Niño-klimatmönster som värmde västantarktis. Sedan dess, säger författarna, har glaciären inte återhämtat sig och bidrar för närvarande till 4 % av den globala havsnivåhöjningen.
"Det är betydelsefullt att El Niño bara varade i ett par år, men de två glaciärerna, Thwaites och Pine Island, är fortfarande på betydande reträtt", säger Julia Wellner, docent i geologi vid UH och USA:s ledande utredare för Thwaites Offshore Research-projektet. eller THOR, ett internationellt samarbete vars gruppmedlemmar är författare till studien.
"När systemet väl är ur balans, pågår reträtten", tillade hon.
Deras fynd gör det också klart att reträtten vid glaciärernas grundningszon, eller området där glaciärerna tappar kontakten med havsbotten och börjar flyta, berodde på yttre faktorer.
"Fyndet att både Thwaites-glaciären och Pine Island-glaciären delar en gemensam historia av uttunning och reträtt bekräftar uppfattningen att isförlusten i Amundsenhavets sektor av västantarktiska istäcket till övervägande del styrs av yttre faktorer, som involverar förändringar i cirkulationen av havet och atmosfären. , snarare än inre glaciärdynamik eller lokala förändringar, som smältning vid glaciärbädden eller snöansamling på glaciärens yta", säger Claus-Dieter Hillenbrand, ansvarig utredare för THOR i Storbritannien och medförfattare till studien.
"En betydande implikation av våra fynd är att när en inlandsis reträtt väl sätts igång, kan den fortsätta i årtionden, även om det som startade det inte blir värre", tillade James Smith, maringeolog vid British Antarctic Survey och studiesamarbete. -författare.
"Det är möjligt att de förändringar vi ser idag på glaciärerna Thwaites och Pine Island - och potentiellt över hela Amundsenhavets fjärd - i huvudsak sattes igång på 1940-talet."
Clark och teamet använde tre primära metoder för att nå sin slutsats. En av dessa metoder var insamling av marina sedimentkärnor som var närmare Thwaites-glaciären än någonsin tidigare. De hämtade kärnorna under sin resa till Amundsenhavet nära Thwaites i början av 2019 ombord på Nathaniel B. Palmers isbrytare och forskningsfartyg.
Forskarna använde sedan kärnorna för att rekonstruera glaciärens historia från den tidiga holocenepoken till nutid. Holocen är den nuvarande geologiska epok som började efter den senaste istiden, för ungefär 11 700 år sedan.
CT-skanningar användes för att ta röntgenstrålar av sedimentet för att samla in detaljer från dess historia. Geokronologi, eller vetenskapen om att datera jordmaterial, användes sedan för att komma till slutsatsen att betydande issmältning började på 40-talet.
Clark använde 210 Pb (bly-210), en isotop som är naturligt begravd i sedimentets kärnor och är radioaktiv, som den viktigaste isotopen i hennes geokronologi. Denna process liknar radiokoldatering, som mäter åldern på organiskt material så långt tillbaka som 60 000 år.
"Men bly-210 har en kort halveringstid på cirka 20 år, medan något som radiokol har en halveringstid på cirka 5 000 år," sa Clark. "Den korta halveringstiden tillåter oss att bygga en tidslinje för det senaste århundradet som är detaljerad."
Denna metod är viktig eftersom även om satellitdata finns för att hjälpa forskare att förstå glacial reträtt, går dessa observationer bara så långt tillbaka som några decennier, en tidsram som är för kort för att avgöra hur Thwaites reagerar på förändringar i havet och atmosfären. Pre-satellitposter behövs för att forskare ska förstå glaciärens långsiktiga historia, vilket är anledningen till att sedimentkärnor används.
Thwaites-glaciären spelar en viktig roll för att reglera stabiliteten i Västantarktis inlandsis och därmed den globala havsnivåhöjningen, enligt antarktiska forskare.
"Glaciären är betydelsefull inte bara på grund av dess bidrag till havsnivåhöjningen utan för att den fungerar som en kork i flaskan som håller tillbaka ett bredare isområde bakom den," sa Wellner. "Om Thwaites destabiliseras, då finns det potential för all is i Västantarktis att bli destabiliserad."
Om Thwaites-glaciären skulle kollapsa helt, förutspås den globala havsnivån stiga med 65 cm (25 tum).
"Vår studie hjälper till att bättre förstå vilka faktorer som är mest kritiska för att driva uttunning och reträtt av glaciärer som dränerar Västantarktis istäcke i Amundsenhavet," sa Hillenbrand. "Därför kommer våra resultat att förbättra numeriska modeller som försöker förutsäga storleken och hastigheten på den framtida antarktiska istäckets smältning och dess bidrag till havsnivåerna."
Forskare med THOR är en del av ett ännu större initiativ, International Thwaites Glacier Collaboration, ett gemensamt samarbete mellan USA och Storbritannien för att minska osäkerheten i prognostiseringen av havsnivåhöjningen från Thwaites Glacier.
Mer information: Clark, Rachel W. et al, Synchronous retreat of Thwaites and Pine Island glaciers som svar på yttre krafter i presatellittiden, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI:10.1073/pnas.2211711120. doi.org/10.1073/pnas.2211711120
Journalinformation: Proceedings of the National Academy of Sciences
Tillhandahålls av University of Houston
