De aarde is eindelijk vrij om te stijgen na honderdduizenden jaren van ijsonderdrukking.

Dat, natuurlijk, is een provocerende uitspraak, echter, vanuit het oogpunt van de aarde, het is echt waar. Het denneneiland, Thwaites, Haynes, Smith en Kohler gletsjers, gelegen in de Amundsen Sea Embayment van West-Antarctica (zie de kaart hieronder), waren de sterren van veel alarmerende krantenkoppen over het steeds sneller smelten van ijs, de mogelijke ineenstorting van de West-Antarctische ijskap, en zeespiegelstijging.

En het is waar:de Amundsen Sea Embayment is een van de belangrijkste regio's van de wereld op het gebied van ijssmelt.

Deze gletsjers bevatten genoeg ijs om een ​​gebied zo groot als Denemarken (43, 000 vierkante kilometer) met meer dan 11 kilometer ijs, die de wereldwijde zeespiegel met 1,2 meter zou verhogen als het in één keer zou smelten.

Die enorme hoeveelheid ijs belast en duwt het aardoppervlak sinds het begin van de laatste ijstijd, 115, 000 jaar geleden. Dus, wat kunnen we verwachten als het smelt en de druk die het uitoefent optilt?

Onze nieuwe studie gepubliceerd in Wetenschap heeft wat antwoorden.

Delen van West-Antarctica stijgen

Op het hoogtepunt van de laatste ijstijd, ijs een veel groter gebied van de Amundsen Sea Embayment bedekte dan nu het geval is, maar het kromp om zijn moderne configuratie rond 10 te bereiken, 000 jaar geleden, zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.

Vanaf dat moment, de gletsjers in deze regio waren tot ongeveer 200 jaar geleden vrijwel stabiel, toen ze begonnen te smelten en zich terugtrokken. Dit ging in het begin langzaam, maar sinds 2005 is er een duidelijke toename van het ijsverlies.

Onze studie toont aan dat het aardoppervlak, geleidelijk verlost van de grote last van ijs, stijgt eindelijk en doet dat in een steeds hoger tempo – tot 41 millimeter per jaar in 2014, dat is tussen de vier en vijf keer sneller dan verwacht.

GPS registreert het stijgen van het land

Om te zien hoe het land onder de ijskap reageert op recent ijsverlies, we hebben gegevens bestudeerd die zijn verzameld door zeer nauwkeurige GPS-instrumenten (Global Positioning System) die op afgelegen rotspartijen in West-Antarctica zijn geplaatst.

Deze GPS-sensoren werken ongeveer hetzelfde als de GPS in uw telefoon of in uw auto, maar ze zijn veel nauwkeuriger en kunnen bewegingen van millimeters meten. Het belangrijkste is, de GPS-sensoren meten naast horizontale bewegingen ook verticale bewegingen (zoals opstijgend gesteente).

Op deze manier, ze kunnen de stijging van het land daadwerkelijk meten terwijl de ijskap smelt.

Een team onder leiding van professor Terry Wilson aan de Ohio State University (OSU), installeerde de sensoren meer dan tien jaar geleden - zowel GPS- als seismische stations.

Na wat ik zou zeggen een heroïsche poging was om het netwerk van sensoren te installeren en te onderhouden op een van de minst toegankelijke plaatsen op aarde, het team is beloond met ongelooflijk waardevolle gegevens, die een ongelooflijk verhaal over de aarde vertellen.

specifiek, hebben we een heel andere aardstructuur ontdekt dan eerder werd gedacht onder de ijskap, waardoor het gesteente onder het ijs sneller stijgt dan verwacht.

Waarom stijgt het land als het ijs smelt?

Om dit uit te leggen, we moeten het proces begrijpen waardoor de aarde opkomt, bekend als glaciale isostatische aanpassing om het zijn eigen naam te geven.

Een bruikbare analogie is om je de structuur van de aarde onder Antarctica voor te stellen als een dubbellaagse matras met een verend, elastische laag aan de bovenkant en een dikke, traagschuim eronder.

Als het ijs dunner wordt, het land direct onder de ijskap veert snel terug als reactie op het gewichtsverlies. Dit is als de verende laag aan de bovenkant van je matras, die terugveert als je uit bed komt. Deze onmiddellijke reactie wordt elastische rebound genoemd.

Ten tweede, er is een vertraagde opheffing als de mantel onder het gesteente reageert. Dit is analoog aan de diepere traagschuimlaag van de matras. Net als het geheugenschuim, de mantel 'onthoudt' zijn vorige lading een tijdje voordat hij langzaam terugkeert naar zijn oorspronkelijke, onbelaste vorm.

Als de mantel stijf is, deze vertraagde stijging, gebeurt heel langzaam op tijdschalen van millennia of meer. Dit is wat we vandaag zien in Noord-Amerika en in Scandinavië, waar het land nog steeds stijgt (met één centimeter per jaar) om de voetafdruk te 'wissen' die is achtergelaten door de enorme ijskappen die ooit het noordelijk halfrond bedekten tijdens de laatste ijstijd.

Omgekeerd, als de mantel zacht en vol water is, het zal veel minder viskeus zijn (d.w.z. minder bestand tegen stroming), en zal veel sneller reageren op een verlies van ijs erboven. In dit geval, het 'geheugen' van de mantel zal slechts tientallen tot eeuwen blijven bestaan ​​en de stijging zal grotendeels afhangen van recent ijsverlies. Hoe meer verheffing we zien, hoe zachter de mantel eronder.

Het is deze snelle oppervlaktereactie die we nu onder Antarctica hebben gedetecteerd, suggereert de aanwezigheid van een zachte mantel.

Een zachtere mantel dan verwacht

Een zachte en warme mantel wordt meestal aangetroffen in zeer actieve tektonische gebieden aan de rand van tektonische platen. En zeer snelle opwaartse tarieven, zoals die zijn opgenomen in onze studie, komen alleen voor waar ijs ook actief aan het smelten is, zoals Alaska (ook hier en hier), IJsland (ook hier), en Patagonië.

Hoewel de Amundsen Sea Embayment niet tektonisch actief is, het deelt enkele gemeenschappelijke kenmerken met deze plaatsen, inclusief de aanwezigheid van vulkanen en kloofsystemen. Dus, we verwachtten een beetje een vertraagde rebound (uplift) bovenop de onmiddellijke elastische respons. Maar wat we vonden ging onze stoutste verbeelding te boven.

Met GPS, we hebben een opwaartse snelheid gemeten (en blijven meten) tot vijf keer sneller dan de elastische rebound, wat betekent dat de mantel erg zacht is.

Dit is 100 keer minder viskeus dan onder Noord-Amerika, en 10 keer minder stroperig dan we hadden verwacht.

Diepgaande implicaties voor de toekomstige projectie van de wereldwijde zeespiegelstijging

Onze resultaten hebben een aantal belangrijke implicaties voor wetenschappers om verder te studeren, zoals het verbeteren van onze kennis van de reactie van de vaste aarde op de ijssmeltprocessen op Antarctica, wat op zijn beurt erg belangrijk is om de langetermijnevolutie van de zeespiegel van de ijstijdcyclus te begrijpen.

Maar het zijn de implicaties voor de zeer korte termijn bijdrage aan de zeespiegelstijging die de aandacht van veel mensen trokken, omdat stijgende gesteente de terugtrekking van het ijs zou kunnen vertragen en misschien zelfs de ijskap zou kunnen beschermen tegen instorting.

We hebben deze implicaties nog niet onderzocht en de betrokken processen zijn complex, maar het verduidelijken ervan zal zeker de betrouwbaarheid van de toekomstige projecties van de zeespiegelstijging in de race tegen klimaatverandering verbeteren. We zullen dit in meer detail onderzoeken in het volgende artikel.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan ScienceNordic, de vertrouwde bron voor Engelstalig wetenschappelijk nieuws uit de Scandinavische landen. Lees hier het originele verhaal.