Phil Bart is sinds het einde van de jaren tachtig zeven keer naar Antarctica gereisd - een prestatie die maar weinigen kunnen zeggen. Dertig jaar is een microscopisch kleine vlek op een geologische tijdschaal, en hoewel de ijsbedekking van het continent stabiel lijkt, er zijn voortdurende veranderingen die het ijzige landschap de afgelopen decennia hebben beïnvloed.

Mariene geologen, zoals Bart, die een professor is in de afdeling Geologie en Geofysica van het College of Science, patronen en tijdschema's van eerdere veranderingen in ijskapconfiguraties bestuderen. Aan de korte kant van het spectrum, die paleo-veranderingen beslaan decennia tot eeuwen, maar aan het eind, de laatste grootschalige glaciale fluctuaties van ijskappen vonden plaats over een klimaatcyclus van honderdduizend jaar.

Recente studies van Bart en anderen hebben aangetoond dat zelfs tijdens deze langdurige schommelingen, abrupte catastrofale veranderingen kunnen optreden. Om beter te begrijpen wat er onder het zeegezicht van Antarctica gebeurt, Bart heeft onlangs $ 748 gekregen, 819 van de National Science Foundation. Zijn single-auteur onderzoeksvoorstel heeft tot doel twee fundamentele vragen met betrekking tot Ross Bank te onderzoeken, een grote, ondiepe onderzeese oever in het centrale deel van de Rosszee van het continent, de komende 4 jaar.

"Was de Ross Ice Shelf vroeger vastgemaakt aan de Ross Bank? En zo ja, hoe, wanneer, en waarom heeft de Ross Ice Shelf zich losgemaakt van de oever?" vroeg hij. "Deze vragen zijn cruciaal voor het begrijpen van de stabiliteit van de ijskap, vooral nu, in een wereld waar we behoorlijk dramatische klimaatveranderingen zien." Phil Bart kijkt naar gegevens.

IJsplateaus zijn dik - soms zo dik als 1, 000 meter, of 3, 300 voet hangende ijsplatforms die worden gevormd wanneer ijs van een binnenlandse gletsjer naar de oceaan stroomt. Ze omringen ongeveer 75 procent van de kustlijn van Antarctica en beslaan een oppervlakte van meer dan 1,5 miljoen vierkante kilometer, of iets meer dan 579, 000 vierkante mijl.

Pinning points zijn waar de ijsplaat fysiek de zeebodem raakt, vaak hechtend aan een bank of een eiland. De vastzetpunten helpen ervoor te zorgen dat het vasteland van Antarctica een bepaalde geografische omvang en volume behoudt. Maar wanneer het losmaken plaatsvindt, de ijskappen worden vatbaarder voor snellere stroming en samentrekking. Dit kan de terugkeer van het ijsvolume naar de mondiale oceaan betekenen, waardoor de zeespiegel stijgt.

In januari 2021 tijdens de Australische zomer, Bart zal ongeveer 30 dagen op zee in de Antarctische wateren doorbrengen om geologische en geofysische gegevens te verzamelen. Deze gegevens omvatten multibeam zwad bathymetrie, seismische reflectie met hoge resolutie, sedimentkernmonsters en zeebodemfoto's. Bart wordt vergezeld door zijn team, die zal bestaan ​​uit verschillende afgestudeerde en niet-gegradueerde studenten van LSU.

In de aanloop naar de reis, hij en zijn studenten zullen de Marine and Geology Repository bezoeken die is gehuisvest aan de Oregon State University in Corvallis om gearchiveerde kernen van Ross Bank en aangrenzende trogbassins te bemonsteren en te analyseren. Deze analyses zullen helpen bij het bepalen van beslissingen over data-acquisitie in het veld.

Voordat Bart, weinig onderzoekers hebben zich uitsluitend gericht op de paleo-pinning punten van de ijskap. Niet alleen zal zijn onderzoek een beter inzicht geven in hoe ijskappen zich gedragen, het zal een duidelijker tijdsbestek bieden van de veranderingen die plaatsvinden in omgevingen over de hele wereld.

"Als je een pan water opwarmt, het begint niet zomaar meteen te koken. Het duurt misschien vijf minuten, "zei hij. "In het geval van een planeet, als de oceaan warm genoeg is om onder het ijs te smelten en de atmosfeer warm genoeg is om het oppervlak van het ijs te smelten, die twee dingen zullen veranderingen veroorzaken.

"En die 'vijf minuten' kunnen in dit geval een paar eeuwen duren voordat er significante effecten optreden. Dus, het is misschien niet in ons leven, maar het zal in iemands leven zijn. Antarctica-onderzoekers maken zich zorgen omdat er een huidige versnelling is in het smelten van de ijsplaat in verschillende regio's van Antarctica."

Hoewel het toenemen en afnemen van ijskappen deel uitmaakt van een actieve klimaatcyclus, in de afgelopen 30 jaar hebben wetenschappers een reeks ongewone instortingen van ijsplaten waargenomen. Vooral warmere wateren rukken vaker op dan voorheen, die de onderwateroppervlakken van ijsplaten aantasten. Warmere lucht smelt ook het blootgestelde oppervlak van de ijsplaat, vorming van vijvers van smeltwater, die naar beneden druppelen door scheuren in het ijs, door het uit alle hoeken weg te eroderen.

Vandaag, de Ross Ice Shelf beslaat een gebied zo groot als Texas, maar Bart weet uit eerder onderzoek dat de ijsplaat veel groter was in het relatief recente geologische verleden, toen het op Ross Bank aan de grond moest zijn geweest. Sinds het losmaken, het afkalven - de plotselinge ontsnapping van een ijsmassa van een gletsjer of ijsplaat - voor de Ross-ijsplaat is meer dan 200 kilometer teruggetrokken, of iets meer dan 124 mijl. De tot nu toe gegenereerde radiokoolstofdata geven aan dat het losmaken en terugtrekken mogelijk nog maar zo'n 350 jaar geleden heeft plaatsgevonden. En Bart wil begrijpen hoe en waarom het losmaken plaatsvindt. Bart brengt 30 dagen door op een boot in de Rosszee van Antarctica om gegevens te verzamelen.

"Om het grote plaatje te begrijpen van hoe de ijskappen in de toekomst kunnen oscilleren, we moeten begrijpen hoe dit deel van het klimaatsysteem van de aarde in het verleden heeft gefluctueerd, " zei Bart. "De resultaten van deze nieuwe studie richten zich op een belangrijke eerdere loskoppeling van Ross Ice Shelf van Ross Bank. Ongeveer 30 procent van de ijskap stroomt samen in de Rosszee. Dus, de gegevens over een paleo-ontpinning van Ross Sea moeten veel gedetailleerd inzicht geven in hoe en waarom dergelijke gebeurtenissen plaatsvinden en hoe ijskap en ijsplaatstroom zich vervolgens reorganiseren."

Er zijn bevestigingspunten, zoals die in de Rosszee, rondom Antarctica, dus wat gebeurt er als alle ijsplaten losraken en het continent in een staat van instabiliteit brengen?

Hypothetisch, als alle Antarctische ijskappen zouden smelten, de zeespiegel meer dan 60 meter zou stijgen, of 180 voet. Een groot deel van Louisiana zou zich onder water bevinden, net als Florida en alle andere kustgebieden.

"Het losmaken van de Ross Bank, liet slechts twee pinpunten over, Ross- en Roosevelt-eilanden, die de omvang van de Ross Ice Shelf stabiliseren. Hun losmaken zou verwoestend zijn voor de stabiliteit van deze grote sector van de ijskap."

Maar Bart zegt dat het belangrijk is om in gedachten te houden dat dit niet op korte termijn zal gebeuren. "Met een enorme hoeveelheid ijs, er zou een enorme overdracht van energie moeten zijn om zo'n enorm volume te smelten, "Zei Bart. "Misschien zal het niet gebeuren in ons leven, maar we kunnen het sterke geologische bewijs niet negeren dat zelfs in het relatief recente geologische verleden, er zijn grote delen van het ijs die zijn uiteengevallen en zich hebben teruggetrokken."