De Ross Ice Shelf van Antarctica is 's werelds grootste drijvende ijsplaat:het is ongeveer zo groot als Spanje, en bijna een kilometer dik.

De oceaan eronder, ongeveer het volume van de Noordzee, is een van de belangrijkste maar minst begrepen onderdelen van het klimaatsysteem.

We maken deel uit van het multidisciplinaire Aotearoa New Zealand Ross Ice Shelf-programmateam, en een gat hebben gesmolten door honderden meters ijs om deze oceaan en de kwetsbaarheid van de ijsplaat voor klimaatverandering te onderzoeken. Onze metingen laten zien dat deze verborgen oceaan opwarmt en verfrist, maar op manieren die we niet hadden verwacht.

Een verborgen transportband

Alle grote ijsplaten zijn te vinden rond de kust van Antarctica. Deze enorme stukken ijs houden de door land ingesloten ijskappen tegen die, als ze worden bevrijd om in de oceaan te smelten, de zeespiegel zou doen stijgen en het aanzien van onze wereld zou veranderen.

Een ijsplaat is een massief deksel van ijs dat wordt gevormd wanneer gletsjers van het land stromen en samenvloeien terwijl ze over de kustoceaan drijven. Planken verliezen ijs door ijsbergen af ​​te breken of van onderaf te smelten. We kunnen grote ijsbergen zien van satellieten - het is het smelten dat verborgen is.

Omdat het water dat onder de Ross Ice Shelf stroomt koud is (min 1,9C), het wordt een "koude holte" genoemd. Als het warmer wordt, de toekomst van de plank en het ijs stroomopwaarts zou drastisch kunnen veranderen. Toch is deze verborgen oceaan uitgesloten van alle huidige modellen van het toekomstige klimaat.

Er is maar één reeks metingen van deze oceaan geweest, gemaakt door een internationaal team in de late jaren 70. Het team deed herhaalde pogingen, met behulp van verschillende soorten oefeningen, in de loop van vijf jaar. Met deze ervaring en nieuwer, schoner, technologie, we hebben ons werk in één seizoen kunnen voltooien.

Ons basisbegrip is dat zeewater door de holte circuleert door naar de zeebodem te stromen als relatief warm, zout water. Het vindt uiteindelijk zijn weg naar de kust - behalve natuurlijk dat dit een kustlijn is onder maar liefst 800 meter ijs. Daar begint het de plank van onderaf te smelten en stroomt over de onderkant van de plank terug naar de open oceaan.

Door een gat in het ijs gluren

Het Nieuw-Zeelandse team – inclusief warmwaterboormachines, glaciologen, biologen, seismologen, oceanografen – werkten van november tot januari, ondersteund door rupsvoertuigen en, wanneer ooit het beruchte plaatselijke weer het toeliet, Tweeling Otter-vliegtuigen.

Zoals bij alle polaire oceanografie, naar de oceaan gaan is vaak het moeilijkste. In dit geval, we stonden voor de complexe taak om een ​​boorgat te smelten, slechts 25 centimeter in diameter, door honderden meters ijs.

Maar zodra de instrumenten meer dan 300 meter in het boorgat zijn neergelaten, het wordt de gemakkelijkste oceanografie ter wereld. Je wordt niet zeeziek en er is weinig bio-fouling bij corrupte metingen. Er is, echter, voldoende ijs dat uw instrumenten kan bevriezen of het gat kan dichtvriezen.

Een bewegende wereld

Ons kamp in het midden van de ijsplaat diende als basis voor deze wetenschap, maar alles bewoog. De oceaan circuleert langzaam, misschien om de paar jaar vernieuwen. Het ijs beweegt ook op ongeveer 1,6 meter elke dag waar we kampeerden. De hele plaat ijs verschuift onder zijn eigen gewicht, onverbiddelijk uitstrekkend naar de oceaanrand van de plank waar het afbreekt als soms enorme ijsbergen. Ook de drijvende plaat dobbert op en neer met de dagelijkse getijden.

Dingen bewegen ook verticaal door de plank. Terwijl de laag zich naar voren uitstrekt, het verdunt. Maar de plank kan ook dikker worden als er nieuwe sneeuw bovenop komt, of als oceaanwater op de bodem bevriest. Of het kan dunner worden waar wind oppervlaktesneeuw wegschuurt of relatief warm oceaanwater het van onderaf doet smelten.

Als je alles bij elkaar optelt, elk deeltje in de plank beweegt. Inderdaad, ons kamp was niet zo ver (ongeveer 160 km) van waar Robert Falcon Scott en zijn twee teamleden meer dan een eeuw geleden werden begraven tijdens hun terugkeer van de Zuidpool. Hun lichamen banen zich nu een weg door het ijs naar de kust.

Wat de toekomst zou kunnen brengen

Als de oceaan onder het ijs opwarmt, wat betekent dit voor de Ross Ice Shelf, de enorme ijskap die het tegenhoudt, en toekomstige zeespiegel? We hebben gedetailleerde gegevens over temperatuur en zoutgehalte genomen om te begrijpen hoe de oceaan in de holte circuleert. We kunnen deze gegevens gebruiken om computersimulaties te testen en te verbeteren en om te beoordelen of de onderkant van het ijs smelt of daadwerkelijk opnieuw bevriest en groeit.

Onze nieuwe gegevens wijzen op een opwarming van de oceaan vergeleken met de metingen die in de jaren zeventig zijn gedaan, vooral dieper. Zo goed als dit, de oceaan is minder zout geworden. Beide sluiten aan bij wat we weten over de open oceanen rond Antarctica.

We ontdekten ook dat de onderkant van het ijs complexer was dan we dachten. Het was bedekt met ijskristallen - iets wat we zien in zee-ijs in de buurt van ijsplaten. Maar er was geen massieve laag kristallen zoals te zien in de kleinere, maar erg dik Amery ijsplank.

In plaats daarvan bevatte de onderkant van het ijs duidelijke sporen van sediment, waarschijnlijk opgenomen in het ijs toen de gletsjers die de plank vormden eeuwen eerder van de kust gescheiden waren. De ijskristallen moeten tijdelijk zijn.

Niets van dit alles is opgenomen in de huidige modellen van het klimaatsysteem. Noch het effect van de warme, zout water dat in de holte loopt, noch het zeer koude oppervlaktewater dat eruit stroomt, de ijskristallen die de warmteoverdracht naar het ijs beïnvloeden, of de oceaan die zich vermengt aan de ijsfronten.

Het is niet duidelijk of deze verborgen wateren een belangrijke rol spelen in hoe de oceanen in de wereld werken, maar het is zeker dat ze de ijsplaat erboven aantasten. De lange levensduur van ijsplaten en hun ondersteuning van de enorme ijskappen van Antarctica is van het grootste belang.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.