Een internationaal team van wetenschappers heeft ontdekt dat een deel van 's werelds grootste ijsplaat 10 keer sneller smelt dan verwacht als gevolg van de opwarming van de omringende oceaan door zonne-energie.

In een studie van de Ross-ijsplaat van Antarctica, dat een gebied beslaat dat ongeveer zo groot is als Frankrijk, de wetenschappers hebben een aantal jaren besteed aan het opbouwen van een record van hoe de noordwestelijke sector van deze enorme ijsplaat in wisselwerking staat met de oceaan eronder. hun resultaten, gerapporteerd in het journaal Natuur Geowetenschappen , laten zien dat het ijs veel sneller smelt dan eerder werd gedacht door instromend warm water.

"Over het algemeen wordt aangenomen dat de stabiliteit van ijsplaten verband houdt met hun blootstelling aan warm diep oceaanwater, maar we hebben ontdekt dat door zonne-energie verwarmd oppervlaktewater ook een cruciale rol speelt bij het smelten van ijsplaten, " zei eerste auteur Dr. Craig Stewart van het National Institute of Water and Atmospheric Research (NIWA) in Nieuw-Zeeland, die het werk uitvoerde terwijl een Ph.D. student aan de Universiteit van Cambridge.

Hoewel de interacties tussen ijs en oceaan die honderden meters onder het oppervlak van ijsplaten plaatsvinden ver weg lijken, ze hebben een directe impact op de zeespiegel op lange termijn. De Ross Ice Shelf stabiliseert de West-Antarctische ijskap door het ijs te blokkeren dat erin stroomt van enkele van 's werelds grootste gletsjers.

"Eerdere studies hebben aangetoond dat wanneer ijsplaten instorten, de voedende gletsjers kunnen met een factor of twee of drie versnellen, " zei co-auteur Dr. Poul Christoffersen van Cambridge's Scott Polar Research Institute. "Het verschil hier is de enorme omvang van Ross Ice Shelf, die meer dan honderd keer groter zijn dan de ijsplaten die we al hebben zien verdwijnen."

Het team verzamelde vier jaar aan gegevens van een oceanografische ligplaats die door medewerkers van NIWA onder de Ross Ice Shelf was geïnstalleerd. Met behulp van instrumenten ingezet door een 260 meter diep boorgat, het team heeft de temperatuur gemeten, zoutgehalte, smeltsnelheden en oceaanstromingen in de holte onder het ijs.

Het team gebruikte ook een uiterst nauwkeurig op maat gemaakt radarsysteem om de veranderende dikte van de ijsplaat te onderzoeken. Ondersteund door Antarctica Nieuw-Zeeland en de Scott Centenary Scholarship van de Rutherford Foundation aan het Scott Polar Research Institute, Dr. Stewart en Dr. Christoffersen reisden meer dan 1000 km per sneeuwscooter om ijsdiktes te meten en basale smeltsnelheden in kaart te brengen.

Gegevens van de instrumenten die op de ligplaats werden ingezet, toonden aan dat door zonne-energie verwarmd oppervlaktewater in de holte onder de ijsplaat bij Ross Island stroomt, waardoor smeltsnelheden bijna verdrievoudigen tijdens de zomermaanden.

Het smelten wordt beïnvloed door een groot stuk open oceaan voor de ijsplaat dat leeg is van zee-ijs als gevolg van sterke offshore winden. Dit gebied, bekend als de Rosszee Polynya, neemt in de zomer snel zonnewarmte op en deze zonnewarmtebron heeft duidelijk invloed op het smelten in de ijsplaatholte.

De bevindingen suggereren dat de omstandigheden in de ijsplaatholte nauwer verbonden zijn met de oceaan en de atmosfeer aan het oppervlak dan eerder werd aangenomen, wat inhoudt dat smeltsnelheden nabij het ijsfront snel zullen reageren op veranderingen in de bovenste laag van de oceaan.

"Klimaatverandering zal waarschijnlijk resulteren in minder zee-ijs, en hogere oppervlaktetemperaturen van de oceaan in de Rosszee, wat suggereert dat de smeltsnelheden in deze regio in de toekomst zullen toenemen, ' zei Steward.

Het potentieel voor toenemende smeltsnelheden in deze regio heeft gevolgen voor de stabiliteit van de ijsplaat vanwege de vorm van de ijsplaat. Snel smelten geïdentificeerd door de studie vindt plaats onder een dun en structureel belangrijk deel van de ijsplaat, waar het ijs tegen Ross Island duwt. Druk van het eiland, door deze regio verspreid, vertraagt ​​de stroming van de gehele ijsplaat.

"The observations we made at the front of the ice shelf have direct implications for many large glaciers that flow into the ice shelf, some as far as 900 km away, " said Christoffersen.

While the Ross Ice Shelf is considered to be releatively stable, the new findings show that it may be more vulnerable than thought so far. The point of vulnerability lies in the fact that that solar heated surface water flows into the cavity near a stabilising pinning point, which could be undermined if basal melting intensifies further.

The researchers point out that melting measured by the study does not imply that the ice shelf is currently unstable. The ice shelf has evolved over time and ice lost by melting due to inflow of warm water is roughly balanced by the inputs of ice from feeding glaciers and snow accumulation. This balance is, echter, depending on the stability provided by the Ross Island pinning point, which the new study identifies as a point of future vulnerability.