Omgekeerde "rivieren" van warm oceaanwater eroderen de gebroken randen van dikke, drijvende Antarctische ijsplaten van onderaf, het helpen creëren van omstandigheden die leiden tot het uiteenvallen van de ijsplaat en de stijging van de zeespiegel, volgens een nieuwe studie.

De bevindingen, vandaag gepubliceerd in wetenschappelijke vooruitgang , een nieuw proces beschrijven dat belangrijk is voor de toekomst van het ijs van Antarctica en de bijdrage van het continent aan de stijgende zeeën. Modellen en prognoses houden nog geen rekening met het nieuw begrepen en verontrustende scenario, die al aan de gang is.

"De circulatie van warm water valt de onderkant van deze ijsplaten op hun meest kwetsbare punten aan, " zei Allee, die haar Ph.D. aan de Universiteit van Colorado Boulder, in het Nationaal Sneeuw- en IJsdatacentrum, onderdeel van CIRES. Alley is nu een bezoekende assistent-professor Aardwetenschappen aan The College of Wooster in Ohio. "Deze effecten zijn belangrijk, "zei ze. "Maar precies hoeveel, we weten het nog niet. We moeten."

IJsplaten drijven op de oceaan aan de randen van ijskappen op het land, en ongeveer driekwart van het Antarctische continent wordt omringd door deze uitbreidingen van de ijskap. De planken kunnen worden ingesloten door canyon-achtige wanden en hobbels in de oceaanbodem. Wanneer ze worden tegengehouden door deze gesteenteobstructies, ijsplaten vertragen de ijsstroom vanuit het binnenste van het continent naar de oceaan. Maar als een ijsplaat zich terugtrekt of uit elkaar valt, ijs op het land stroomt veel sneller de oceaan in, toenemende mate van zeespiegelstijging.

Het nieuwe werk van de wetenschappers richt zich op twee factoren die samenzweren om de ijsplaten te verzwakken. Eerst, stromend ijs rekt zich vaak uit en barst langs de randen of "afschuifmarges, " vooral als het snel stroomt, zei Steeg. "In MODIS en andere satellietbeelden, je ziet al deze spleten."

Terwijl die steile delen naar de oceaan stromen en deel gaan uitmaken van drijvende ijsplaten, ze zijn kwetsbaar voor erosie van onderaf, door warme pluimen van oceaanwater, meldde het team.

Warm en zoet water drijft meer dan koud en zout water, dus het heeft de neiging om hoge plekken in drijvend ijs te "vinden", soms vormen ze een soort "omgekeerde rivier" die kilometers breed en tientallen kilometers lang kan worden. Alley en haar collega's brachten die rivieren of "basale kanalen" een paar jaar geleden voor het eerst in kaart. ze zien als rimpels of verzakkingen in verder gladde ijsoppervlakken.

Nutsvoorzieningen, ze hebben alles op een rijtje gezet, waaruit blijkt dat grote basale kanalen zich eerder vormen aan de afschuifmarges - de zwakste delen - van snelstromende ijsplaten. Terwijl het ijs nog op het land ligt, grote troggen vormen zich in de afschuifmarges, worden dunne plekken wanneer het ijs op de oceaan stroomt. Warm oceaanwater vindt die dunne plekken langs de onderkant van de ijsplaat, verdere uitholling en verzwakking van de marges, waardoor ijsplaten kwetsbaarder worden om zich terug te trekken en in te storten.

Vroeger, onderzoekers wisten niet dat warme pluimen zo gewoon waren onder de randen van ijsplaten. Alley's team gebruikte satellietbeelden om aan te tonen dat, aan de uiteinden van afschuifmarges op veel van de snelst veranderende gletsjers van Antarctica, warm water stijgt naar de oppervlakte, smeltend zee-ijs en vormen van open water genaamd "polynyas". De studie vond dat deze polynyas jaar na jaar op dezelfde plekken werden gevormd, wat betekent dat warm water inderdaad onder dun, zwakke ijsplaatafschuifmarges.

Deze processen lijken te gebeuren op ijsplaten in zowel Antarctica als Groenland, Alley zei, hoewel het nieuwe werk zich richt op Antarctische gletsjers.

Het onderzoeksteam publiceerde eerder werk gericht op de schadelijke effecten van smeltwater op het oppervlak van de ijsplaten. "Nu zien we een nieuw proces, waar warm water van onderaf in de plank snijdt, " zei co-auteur Ted Scambos, een CIRES senior wetenschapper bij CU Boulder. "Als het scoren van een glasplaat, de trog maakt de plank zwak, en over een paar decennia het is weg, het bevrijden van de ijskap om sneller de oceaan in te rijden."

Scambos en Alley gaan dit najaar terug naar Antarctica, het werk aan de ijsdynamiek van het continent voortzetten; Scambos is een hoofdwetenschapper in de International Thwaites Glacier Collaborative:https://thwaitesglacier.org/