Teams uit de VS en het VK hebben met succes wetenschappelijk veldwerk voltooid in een van de meest afgelegen en vijandige gebieden van West-Antarctica, samenvallend met de 200ste verjaardag van de ontdekking van het continent. Dit onderzoek zal wetenschappers helpen bepalen of de Thwaites-gletsjer in de komende decennia kan instorten en de toekomstige wereldwijde zeespiegelstijging kan beïnvloeden.

Thwaites-gletsjer, 192, 000 vierkante kilometer (74, 000 vierkante mijl) een gebied zo groot als Florida of Groot-Brittannië, is bijzonder gevoelig voor klimaat- en oceaanveranderingen. In de afgelopen 30 jaar, de hoeveelheid ijs die uit Thwaites en de naburige gletsjers stroomt, is bijna verdubbeld. Nu al, ijs dat van Thwaites in de Amundsenzee stroomt, is goed voor ongeveer vier procent van de wereldwijde zeespiegelstijging. Een op hol geslagen ineenstorting van de gletsjer zou leiden tot een aanzienlijke stijging van de zeespiegel van ongeveer 65 cm (25 inch) en wetenschappers willen weten hoe snel dit zou kunnen gebeuren.

Vijf toegewijde teams van wetenschappers en ingenieurs hebben de afgelopen twee maanden bij temperaturen onder het vriespunt en extreme wind aan de Thwaites-gletsjer gewerkt. Twee van deze teams hebben met heet water tussen de 300 en 700 meter door het ijs naar de oceaan en sediment daaronder geboord. Het MELT-team heeft met heet water twee plaatsen onder de gletsjer geboord, inclusief binnen twee kilometer van de aardingszone, het gebied waar de gletsjer de zee ontmoet. Het TARSAN-team boorde op twee locaties ongeveer 30 kilometer verder op de drijvende plank om de oceanografische omstandigheden onder het ijs te verkennen en het GHC-team boorde vier gesteentekernen met behulp van een Winkie-boor.

Op de locatie van de aardingszone werd een reeks instrumenten door het boorgat gevoerd, waaronder de kleine gele robot onder het ijs, ijsvin, die gegevens verzamelde over hoe de gletsjer in wisselwerking staat met de oceaan en de onderliggende sedimenten. Half januari, Icefin zwom bijna twee kilometer van de boorlocatie, tot aan de aardingszone van Thwaites, meten, afbeelding, en breng het smelten en de dynamiek in dit kritieke deel van de gletsjer in kaart. Een ander team (THOR) heeft ook vijf meter lange kernen zacht sediment gewonnen door een metalen buis door de twee gaten in het ijs te laten zakken en het in het modderige sediment eronder te drijven. Dit zal de geschiedenis van de gletsjer onthullen.

Hoofdwetenschapper voor Icefin, Dr. Britney Schmidt van het Georgia Institute of Technology in Atlanta, die nog steeds op Antarctica werkt, zegt:

"We hebben Icefin ontworpen om toegang te krijgen tot de aardingszones van gletsjers, plaatsen waar waarnemingen bijna onmogelijk waren, maar waar snelle veranderingen plaatsvinden. Om de kans te krijgen om dit te doen bij Thwaites Glacier, dat zo'n cruciaal scharnierpunt is in West-Antarctica, is een droom die uitkomt voor mij en mijn team. De gegevens kunnen niet spannender zijn."

Dr. Keith Nicholls, een oceanograaf van British Antarctic Survey en de Britse leider van het MELT-team zegt:

"We weten dat warmere oceaanwateren veel van de gletsjers van West-Antarctica uithollen, maar we maken ons vooral zorgen over Thwaites. Deze nieuwe gegevens zullen een nieuw perspectief bieden op de processen die plaatsvinden, zodat we toekomstige veranderingen met meer zekerheid kunnen voorspellen."

Dr. Paul Cutler, die de International Thwaites Glacier Collaboration (ITGC) beheert bij de Amerikaanse National Science Foundation, zegt:

"Thwaites Glacier is extreem afgelegen, met slechts een handvol mensen die er tot dit jaar voet op zetten. Dit is ons eerste seizoen van veldwerk op het land om een ​​dieper inzicht te krijgen in deze belangrijke, maar weinig bestudeerde gletsjer. Het is verbazingwekkend om te bedenken dat we nu pas in deze afgelegen regio hebben geboord, zo'n 200 jaar nadat het continent voor het eerst werd waargenomen."

De Britse minister van Wetenschap Chris Skidmore zegt:

"Dit is een opwindende prestatie van onze onderzoekers. We leiden de strijd tegen klimaatverandering en Britse onderzoekers lopen voorop bij het onderzoeken van de impact van stijgende temperaturen op Antarctica. De regering investeert aanzienlijk in hun essentiële werk, zoals de impact van gletsjers die smelten bij toekomstige zeespiegelstijging."

Meer dan 100 wetenschappers en ondersteunend personeel nemen deel aan het veldseizoen 2019/20 op Thwaites Glacier, die ongeveer 1600 km van zowel het Britse Rothera Research Station als het Amerikaanse Antarctica Program (USAP) station van McMurdo ligt.

De ITGC heeft tot doel de toekomstige voorspellingen van de wereldwijde zeespiegelstijging vanaf de Thwaites-gletsjer in West-Antarctica te verbeteren door een beter begrip van de huidige en vroegere context van ijskapdynamiek. Het project is een samenwerking tussen de VS en het VK gedurende vijf jaar en kost $ 50 miljoen.

De ITGC-onderzoeksteams hebben vanaf november 2019 op Antarctica gewerkt en veldwerk vond plaats tot maart 2020. De meeste onderzoekers reizen via het Amerikaanse McMurdo-onderzoeksstation, en dan oostwaarts naar kampen nabij de Antarctische kust. De logistiek wordt voornamelijk gehost door het US Antarctic Program (USAP).

Deze Australische zomer is de tweede van vier veldseizoenen. Vijf van de acht onderzoeksprojecten van ITGC zullen op Antarctica worden uitgevoerd en zich richten op verschillende aspecten van de gletsjer en zijn omgeving. De expedities van dit seizoen zullen werken voor verschillende ITGC-projecten:Geologische geschiedenisbeperkingen op de omvang van de aardingslijnterugtocht in het Thwaites-gletsjersysteem (GHC), Thwaites-Amundsen regionale enquête en netwerkintegratie van atmosfeer-ijs-oceaanprocessen (TARSAN), Smelten in de aardingszone van Thwaites en de controle ervan op zeeniveau (MELT), Thwaites interdisciplinaire marge-evolutie - de rol van afschuifmarge-dynamiek in de toekomstige evolutie van Thwaites Drainage Basin (TIME) en Thwaites Offshore Research (THOR).

Teams worden opgesteld in een bestaand kamp op het ijs genaamd West Antarctic Ice Sheet Divide (WAIS Divide), terwijl apparatuur wordt verplaatst en onderzoek wordt gedaan naar de oppervlaktecondities op de Thwaites-gletsjer. Door van WAIS Divide naar zes kleinere onderzoekskampen te verhuizen, kunnen wetenschappers een reeks methoden gebruiken om de regio te onderzoeken. Het MELT-team, bestaande uit glaciologen en ingenieurs, heeft op verschillende plaatsen met heetwaterstralen door het ijs geboord, waardoor ze een reeks instrumenten kunnen inzetten, inclusief de robot AUV/ROV Icefin, om te kijken hoe de gletsjer in wisselwerking staat met de oceaan en de onderliggende sedimenten. MELT en TARSAN onderzoeken de regio met behulp van ijsdoordringende radar en actieve seismische profielen. TARSAN gebruikt ook heetwaterstralen om door het ijs te boren. Ze zetten ook multisensorische stations, AMIGOS genaamd, in om de oceaancirculatie onder de drijvende ijsplaat en de weerpatronen te bestuderen om de omgevingsfactoren te bestuderen die de structurele stabiliteit van de ijsplaat beïnvloeden. MELT en TARSAN onderzoeken elke regio met behulp van ijsdoordringende radar en actieve seismische profielen die belangrijke informatie verschaffen over de vorm van het ijs en het oceaanbekken. Een THOR-onderzoeker heeft een sedimentkern van onder het ijs gehaald door de gaten die door de MELT- en TARSAN-teams zijn geboord.

Twee teams die het project GHC vertegenwoordigen, hebben gewerkt in de Hudson Mountains en op Mt Murphy, waar ze stenen verzamelen en radar gebruiken om gegevens te verzamelen over veranderingen in de hoogte van het ijsoppervlak in het verleden. Het team in de Hudson Mountains zal geschikte locaties identificeren voor subglaciale gesteenteboringen die het volgende seizoen zullen plaatsvinden. Het Mt Murphy-team heeft radar gebruikt en door het ijs geboord om rotsmonsters te verzamelen die door de ijskap waren bedekt. Een team dat TIME vertegenwoordigt, is gestationeerd in de Eastern Shear Margin, landinwaarts vanaf de kust, waar ze radar en passieve seismiek hebben gebruikt om de bodem onder de gletsjer aan de oostgrens te onderzoeken.

Deze week, een onderzoekscruise vanuit Chili op Nathaniel B. Palmer van USAP, een Amerikaanse ijsbreker op weg naar de Amundsenzee, blijft in het gebied tot maart 2020. De expeditie ondersteunt de projecten THOR en TARSAN, die sedimentkernen van de zeebodem zal onderzoeken en verzamelen en zeehonden zal labelen om oceaanstroom- en temperatuurgegevens te verkrijgen. De wetenschappers zetten geen voet op de gletsjer zelf, maar zal eerder de output bestuderen van de gletsjer en de oceaan waarin hij uitmondt - de sedimenten die hij op de oceaanbodem laat vallen, de watertemperaturen onder de gletsjer en meer - om de geschiedenis van gletsjerveranderingen in het gebied te reconstrueren en om de betrouwbaarheid te verbeteren van de ijskapmodellen die worden gebruikt om toekomstige zeespiegelveranderingen te voorspellen.