De ijsplaten rond de Antarctische kust trokken zich aan het einde van de laatste ijstijd terug met snelheden tot 50 meter per dag. veel sneller dan de satelliet-afgeleide terugtrekkingssnelheden die vandaag worden waargenomen, nieuw onderzoek heeft gevonden.

De studie, geleid door het Scott Polar Research Institute van de Universiteit van Cambridge, gebruikte patronen van delicate golfachtige richels op de Antarctische zeebodem om te berekenen hoe snel het ijs zich terugtrok, ongeveer 12, 000 jaar geleden tijdens regionale deglaciatie.

De richels werden gevormd waar de ijskap begon te drijven, en werden veroorzaakt door het ijs dat het sediment op de zeebodem samendrukte terwijl het op en neer bewoog met de beweging van de getijden. De beelden van deze landvormen hebben een ongekende resolutie van minder dan een meter en werden verkregen van een autonoom onderwatervoertuig (AUV) dat ongeveer 60 meter boven de zeebodem opereerde. De resultaten worden gerapporteerd in het tijdschrift Wetenschap .

Terwijl moderne satellieten gedetailleerde informatie kunnen verzamelen over het terugtrekken en dunner worden van het ijs rond Antarctica, de gegevens gaan slechts enkele decennia terug. Berekenen van de maximale snelheid waarmee een ijskap kan terugtrekken, met behulp van sets van deze zeebodemruggen, onthult historische terugtrekkingssnelheden die bijna tien keer sneller zijn dan de maximale waargenomen terugtrekkingssnelheden vandaag.

"Door de vroegere voetafdruk van de ijskap te onderzoeken en naar reeksen richels op de zeebodem te kijken, we waren in staat om nieuw bewijs te verkrijgen over maximale ijsterugtrekkingspercentages in het verleden, die veel sneller zijn dan die welke tegenwoordig worden waargenomen in zelfs de meest gevoelige delen van Antarctica, " zei hoofdauteur professor Julian Dowdeswell, Directeur van het Scott Polar Research Institute.

De studie werd uitgevoerd als onderdeel van de Weddell Sea Expedition, die begin 2019 op pad gingen om een ​​wetenschappelijk programma te ondernemen en het gedoemde schip Endurance van Sir Ernest Shackleton te vinden. Hoewel de zee-ijsomstandigheden destijds verhinderden dat het team beelden van het legendarische wrak kreeg, ze konden doorgaan met hun wetenschappelijk werk, inclusief het in kaart brengen van de zeebodem nabij de Larsen Ice Shelf, ten oosten van het Antarctisch Schiereiland.

Met behulp van drones, satellieten en AUV's, de onderzoekers konden de ijscondities in de Weddellzee tot in ongekend detail bestuderen.

Hun doelen waren om de huidige en vroegere vorm en stroming van de ijsplaten te onderzoeken, de enorme drijvende delen van ijs die ongeveer 75% van de Antarctische kustlijn omringen, waar ze fungeren als een steunpilaar tegen de ijsstroom vanuit het binnenland.

Net als veel van de rest van het ijs in de poolgebieden, deze steunberen verzwakken in sommige delen van Antarctica, zoals het meest dramatisch te zien was op de Larsen A en B ijsplaten, die in 1998 en 2002 snel instortte, toen ongeveer 1250 vierkante mijl ijs in iets meer dan een maand uiteenviel en instortte.

De ijsplaten worden dunner omdat relatief warme waterstromen ze van onderaf aanvreten, maar ze smelten ook vanaf de top naarmate de zomerse luchttemperaturen stijgen. Beide effecten verdunnen en verzwakken de ijsplaten en, zoals ze doen, de gletsjers die ze tegenhouden, stromen sneller naar de zee en hun marges trekken zich terug.

Met behulp van AUV's, het team was in staat om gegevens te verzamelen over historische ijsplaatfluctuaties uit het geologische record op het Antarctische continentale plat.

"Door landvormen op de zeebodem te onderzoeken, konden we bepalen hoe het ijs zich in het verleden gedroeg, " zei Dowdeswell, die hoofdwetenschapper was op de Weddell Sea Expedition. "We wisten dat deze functies er waren, maar we hebben ze nog nooit zo gedetailleerd kunnen onderzoeken."

Het team identificeerde een reeks delicate golfachtige richels op de zeebodem, elk slechts ongeveer een meter hoog en 20 tot 25 meter uit elkaar, daterend uit het einde van de laatste grote deglaciatie van het Antarctische continentale plat, ongeveer 12, 000 jaar geleden. De onderzoekers hebben deze richels geïnterpreteerd als gevormd op wat vroeger de aardingslijn was - de zone waar de geaarde ijskap begint te drijven als een ijsplaat.

De onderzoekers concludeerden dat deze kleine richels werden veroorzaakt door het ijs dat op en neer ging met de getijden, het sediment samendrukken in goed bewaarde geologische patronen, een beetje lijkend op de sporten van een ladder, terwijl het ijs zich terugtrok. Uitgaande van een standaard cyclus van 12 uur tussen eb en vloed, en het meten van de afstand tussen de ruggen, de onderzoekers konden vervolgens bepalen hoe snel het ijs zich aan het einde van de laatste ijstijd terugtrok.

Ze berekenden dat het ijs in deze periode wel 40 tot 50 meter per dag terugtrok, een tarief dat gelijk staat aan meer dan 10 kilometer per jaar. In vergelijking, moderne satellietbeelden laten zien dat zelfs de snelst terugtrekkende grondlijnen op Antarctica vandaag, bijvoorbeeld in Pine Island Bay, zijn veel langzamer dan deze geologische waarnemingen, slechts ongeveer 1,6 kilometer per jaar.

"Het diepe mariene milieu is eigenlijk vrij rustig voor de kust van Antarctica, waardoor kenmerken zoals deze door de tijd heen goed bewaard kunnen blijven op de zeebodem, " zei Dowdeswell. "We weten nu dat het ijs zich kan terugtrekken met snelheden die veel hoger zijn dan wat we vandaag zien. Mocht klimaatverandering de ijsplaten de komende decennia blijven verzwakken, we konden vergelijkbare terugtrekkingspercentages zien, met ingrijpende gevolgen voor de wereldwijde zeespiegelstijging."