Met ijs bedekte zeegebieden in de Noordelijke IJszee tijdens de zomer zijn bijna gehalveerd sinds de jaren zeventig en tachtig, alarm slaan dat de oceaan verschuift van een meerjarige ijszone naar een seizoensgebonden ijszone. Het Intergouvernementeel Panel voor Klimaatverandering (IPCC) heeft voorspeld dat de zomerse ijsbedekking in de pooloceaan al in 2050 bijna volledig zal verdwijnen. Verschillende factoren zijn aangehaald als oorzaken, inclusief stijgende temperaturen en veranderingen in atmosferische circulatiepatronen.

Onlangs, echter, ijsoceaan "albedo-feedback" is naar voren gekomen als een belangrijke oorzaak voor het smelten van zee-ijs. De feedback wordt gegenereerd door een groot verschil in albedo - een maat voor lichtreflectie - tussen open water en ijsoppervlakken. Omdat donkere oceaanoppervlakken meer licht absorberen dan witte ijsoppervlakken, zonnewarmte-inbreng door het open water smelt zee-ijs, zowel het open water als de warmte-inbreng vergroten en daarmee het smelten van zee-ijs versnellen.

Om deze theorie te onderzoeken, een team van onderzoekers, waaronder Hokkaido University Professor Kay I. Ohshima en Haruhiko Kashiwase van het National Institute of Polar Research, een kwantitatieve analyse uitgevoerd van belangrijke factoren zoals de input van zonne-energie, ijssmeltvolume en ijsdivergentie van een zeegebied dat grote ijssmelt heeft laten zien.

Analyse van de gegevens van 1979 tot 2014, de onderzoekers ontdekten dat de zonnewarmte-invoer door open wateroppervlakken goed correleerde met het smeltvolume van ijs, suggereert dat warmtetoevoer een belangrijke oorzakelijke factor is voor smeltend ijs. Dit was vooral duidelijk na 2000, toen er een aanzienlijke vermindering van het zee-ijs was.

Uit hun gegevens bleek ook dat de divergentie van zee-ijs, die de hoeveelheid zee-ijs weerspiegelt die zich naar buiten verspreidt, waardoor meer wateroppervlakken ontstaan, in het vroege smeltseizoen (mei-juni) veroorzaakt grootschalige feedback, die vervolgens het smelten van ijs in de zomer versterkt. Het volume van ijsdivergentie is verdubbeld sinds 2000 als gevolg van een meer mobiele ijsbedekking, aangezien meerjarig ijs is afgenomen, wat de drastische ijsreductie in de Noordelijke IJszee in de afgelopen jaren kan verklaren.

"Deze studie was de eerste die kwantitatief ophelderde dat ijs-oceaan albedo-feedback een primaire oorzaak is van seizoens- en jaarlijkse variaties in de terugtrekking van het Arctische zee-ijs, ", zegt Kay I. Ohshima. "De studie wees op de mogelijkheid om de grootste terugtrekking van het zee-ijs in een bepaald jaar te voorspellen op basis van de grootte van de ijsdivergentie in mei en juni. Verder, het ontrafelen van de oorzaken van het terugtrekken van het zee-ijs zou ons moeten helpen de mechanismen achter klimaatverandering op mondiaal niveau te begrijpen, die verband houdt met de ijsreductie in de Noordelijke IJszee."