In de eerste dergelijke continent-brede enquête, wetenschappers hebben tijdens de korte zomer uitgebreide drainages gevonden van smeltwater dat over delen van het ijs van Antarctica stroomt. Onderzoekers wisten al dat dergelijke functies bestonden, maar nam aan dat ze voornamelijk beperkt waren tot Antarctica's snelst opwarmende, meest noordelijke bereik. Veel van de nieuw in kaart gebrachte drainages zijn niet nieuw, maar het feit dat ze überhaupt bestaan ​​is significant; ze lijken zich te vermenigvuldigen met kleine stijgingen in temperatuur, dus de voor deze eeuw geprojecteerde opwarming zou hun invloed op het zeeniveau snel kunnen vergroten. Een begeleidende studie bekijkt hoe dergelijke systemen de grote ijsplaten die het continent omringen, kunnen beïnvloeden, waarvan sommige onderzoekers vrezen dat ze zouden kunnen instorten, catastrofale zeespiegelstijgingen veroorzaken. Beide onderzoeken verschijnen deze week in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift Natuur .

Ontdekkingsreizigers en wetenschappers hebben een paar Antarctische smeltstromen gedocumenteerd vanaf het begin van de 20e eeuw, maar niemand wist hoe uitgebreid ze waren. De auteurs kwamen erachter door systematisch afbeeldingen van oppervlaktewater te catalogiseren op foto's die vanaf 1947 werden genomen vanuit militaire vliegtuigen, en satellietbeelden vanaf 1973. Ze vonden bijna 700 seizoenssystemen van onderling verbonden vijvers, kanalen en gevlochten stromen die het continent aan alle kanten omringen. Sommige lopen wel 75 mijl, met vijvers tot enkele kilometers breed. Ze beginnen zo dicht als 375 mijl van de Zuidpool, en om 4 uur 300 voet boven zeeniveau, waar vloeibaar water over het algemeen als zeldzaam tot onmogelijk werd beschouwd.

"Dit is niet in de toekomst - dit is nu wijdverbreid, en al tientallen jaren " zei hoofdauteur Jonathan Kingslake, een glacioloog aan de Lamont-Doherty Earth Observatory van Columbia University. "Ik denk dat de meeste poolwetenschappers water dat over het oppervlak van Antarctica beweegt als extreem zeldzaam hebben beschouwd. Maar we hebben er veel van gevonden, over zeer grote gebieden." De gegevens zijn op veel locaties te schaars om de onderzoekers te kunnen zeggen of de omvang of het aantal drainages is toegenomen in de zeven decennia die door het onderzoek worden bestreken. "We hebben geen reden om aan te nemen dat dit het geval is, "zei Kingslak. "Maar zonder verder werk, we kunnen het niet vertellen. Nutsvoorzieningen, ergens naar uitkijken, het zal heel belangrijk zijn om uit te zoeken hoe deze systemen zullen veranderen als reactie op opwarming, en hoe dit de ijskappen zal beïnvloeden."

Veel van de nieuw in kaart gebrachte drainages beginnen in de buurt van bergen die door gletsjers steken, of in gebieden waar krachtige winden de sneeuw van het onderliggende blauwachtige ijs hebben geschuurd. Deze kenmerken zijn donkerder dan de grotendeels met sneeuw bedekte ijskap, en zo meer zonne-energie opnemen. Dit veroorzaakt smelten, en op een helling, vloeibaar water smelt vervolgens een pad bergafwaarts door de bovenliggende sneeuw. Als het continent deze eeuw opwarmt zoals geprojecteerd, dit proces zal op veel grotere schaal plaatsvinden, zeggen de auteurs. "Deze studie vertelt ons dat er al veel meer aan het smelten is dan we dachten, " zei co-auteur Robin Bell, een Lamont-Doherty poolwetenschapper. "Als je de temperatuur verhoogt, het zal alleen maar toenemen."

Antarctica verliest al ijs, maar de directe effecten van smeltwater, die over het algemeen opnieuw bevriest in de winter, zijn voorlopig waarschijnlijk te verwaarlozen. De zorg onder glaciologen is dat dit in de toekomst zou kunnen veranderen. Het meeste verlies vindt nu plaats aan de randen, waar reus, drijvende ijsplateaus die aan het land vastzitten, worden van onderaf geërodeerd door opwarmende zeestromingen. De planken, die driekwart van Antarctica omringen, helpen de landgebonden gletsjers achter hen tegen te houden, en als ze massa verliezen, gletsjers lijken hun mars naar de zee te versnellen.

Het meest dramatische voorbeeld is het Antarctisch Schiereiland, die ver naar het noorden uitsteekt van de belangrijkste ijskap, en waar de gemiddelde temperatuur de afgelopen 50 jaar met 7 graden Fahrenheit is gestegen. In 1995 en 2002, grote stukken van de Larsen-ijsplaat van het schiereiland vielen binnen enkele dagen plotseling uiteen in de oceaan. Wetenschappers vermoeden nu dat er water werd gepoold; vloeistof heeft de neiging zich in te graven, het ijs breken met hitte of druk, of allebei, totdat een breekpunt is bereikt. Vandaag, een ander gigantisch stuk van de Larsen kraakt, en kan elk moment uit elkaar vallen.

Zuidelijker, temperaturen min of meer stabiel zijn gebleven, maar veel van de nieuw gevlekte stromen daar vinden al hun weg van het binnenland naar ijsplaten, of ontstaan ​​in de schappen zelf. Dat roept het schrikbeeld op dat dergelijke instortingen deze eeuw zouden kunnen plaatsvinden over veel grotere delen van Antarctica, mocht de opwarming verlopen zoals verwacht, zei Kingslake.

Anderzijds, een begeleidend onderzoek onder leiding van Bell wees uit dat een langdurige drainage op de Nansen-ijsplaat van West-Antarctica daadwerkelijk kan helpen de plank bij elkaar te houden. Het uitgebreide rivierachtige systeem op de 30 mijl lange plank werd voor het eerst waargenomen in 1909, door een team van de expeditie onder leiding van de Britse ontdekkingsreiziger Ernest Shackleton. Luchtfoto's en remote sensing tonen sindsdien aan dat het opmerkelijk stabiel is gebleven, het efficiënt afvoeren van overtollig smeltwater in de zomer door een reeks diepe zinkgaten en een brullende 400 voet brede waterval in de oceaan. "Het zou zich op andere plaatsen zo kunnen ontwikkelen, of dingen kunnen veranderen in gigantische modderpoelen, "zei Bell. "IJs is dynamisch en complex, en we hebben de gegevens nog niet."

In de buurt van de andere paal, seizoensgebonden smeltstromen en vijvers komen veel vaker voor op de snel opwarmende Groenlandse ijskap, en hun groeiende invloed kan lessen bevatten. In de afgelopen jaren heeft maar liefst 90 procent van het ijsoppervlak van Groenland een zekere mate van seizoensgebonden smelt ondergaan. Een groot deel van het water blijft waarschijnlijk aan of nabij het oppervlak en bevriest opnieuw in de winter. Maar in sommige gebieden het duikt door diepe gaten naar de onderliggende rots, glijdende gletsjers naar de zee smeren. In andere, het water kan dicht bij het oppervlak opnieuw bevriezen tot stevige platen die de oppervlaktesmelt gemakkelijker naar de zee kunnen leiden in de daaropvolgende seizoenen. Tot voor kort, ijsbergen die uit gletsjers werden geloosd, leverden de belangrijkste bijdrage van Groenland aan de zeespiegelstijging. Maar tussen 2011 en 2014, 70 procent van de 269 miljoen ton Groenlands ijs en sneeuw die in de oceaan verloren ging, kwam rechtstreeks uit smeltwater, geen ijsbergen.

De zichtbare afwateringen van Antarctica kunnen het topje van de spreekwoordelijke ijsberg zijn. Een ander onderzoek door een apart team dat in januari werd gepubliceerd, onthulde dat de Roi Baudouin-ijsplaat van Oost-Antarctica een grotendeels onzichtbare vloeistofafvoer herbergt net onder de sneeuw. Het team, onder leiding van de Utrechtse poolwetenschapper Jan Lenaerts, gedetecteerd met behulp van radarbeelden en boren. Ze vermoeden dat dergelijke kenmerken op veel plaatsen op de loer liggen. En in tegenstelling tot oppervlaktestromen, deze zijn geïsoleerd, dus kan het hele jaar door vloeibaar blijven.

Helen Fricker, een glacioloog bij Scripps Institution of Oceanography die niet betrokken was bij de nieuwe studies, zei over het continentaal onderzoek, "We wisten dat er andere [smelt]-zones waren, maar we wisten niet precies hoe uitgebreid ze zijn. Dit is een heel mooie studie, omdat het precies dat doet." Douglas MacAyeal, een glacioloog aan de Universiteit van Chicago die ook niet bij de onderzoeken betrokken was, zei dat tot voor kort "niemand is zo geïnteresseerd in smelten, " omdat de meeste wetenschappers dachten dat het relatief zeldzaam was. Nu, hij zei, "We werken er hard aan om erachter te komen of dit spul relevant is voor voorspellingen op zeeniveau."

De papieren, "Wijdverbreide beweging van smeltwater op en over Antarctische ijsplaten, " en "Antarctische ijsplaat mogelijk gestabiliseerd door export van smeltwater in oppervlakterivier, " zijn gepubliceerd in Natuur .