De Antarctische ijskap was in het verleden nog onstabieler dan eerder werd gedacht, en soms bijna instortte, nieuw onderzoek suggereert.

De bevindingen geven aanleiding tot bezorgdheid dat, in een warmer klimaat, door het land onder de ijskap bloot te leggen terwijl het zich terugtrekt, zal de regenval op Antarctica toenemen, en dit kan processen in gang zetten die verder ijsverlies versnellen.

Het onderzoek is gebaseerd op klimaatmodellering en gegevensvergelijkingen voor het Midden-Mioceen (13-17 miljoen jaar geleden) toen de atmosferische kooldioxide en de mondiale temperaturen niveaus bereikten die vergelijkbaar waren met de verwachte niveaus tegen het einde van deze eeuw.

Het onderzoek is uitgevoerd door het Met Office, de universiteiten van Exeter, Bristol, Cardiff en Stockholm, NORCE en het Bjerknes Centrum voor Klimaatonderzoek.

"Als een ijskap smelt, de nieuw blootgestelde grond eronder is minder reflecterend, en lokale temperaturen worden warmer, " zei hoofdauteur Dr. Catherine Bradshaw, van het Met Office en het Global Systems Institute aan de Universiteit van Exeter.

"Dit kan het weerpatroon drastisch veranderen.

"Met een grote ijskap op het continent zoals we die nu hebben, Antarctische winden waaien meestal van het continent naar de zee.

"Echter, als het continent opwarmt, kan dit worden teruggedraaid, met de wind die van de koelere zee naar het warmere land waait - net zoals we zien met moessons over de hele wereld.

"Dat zou extra regenval naar het Antarctische continent brengen, waardoor er meer zoet water de zee in stroomt.

"Zoet water heeft een lagere dichtheid dan zout water en kan dus op het zeeoppervlak zitten, in plaats van te zinken en te circuleren zoals zout water dat doet.

"Dit verbreekt effectief de verbinding tussen de diepe oceaan en de oppervlakte-oceaan, waardoor warmer water zich op de diepte ophoopt."

De studie suggereert dat de processen die worden veroorzaakt door toenemende regenval het vermogen van het klimaatsysteem om een ​​grote Antarctische ijskap in stand te houden, zouden verminderen.

"Eigenlijk, als er meer land vrijkomt op Antarctica, het wordt moeilijker voor een grote ijskap om te hervormen, en zonder dat gunstige baanposities in het Midden-Mioceen een rol spelen, misschien zou de ijskap in die tijd zijn ingestort, ' zei dokter Bradshaw.

Tijdens het warme Midden-Mioceen, ongewoon grote schommelingen heen en weer in diepzeetemperaturen werden geregistreerd.

De studie toont aan dat fluctuaties in het gebied dat door de ijskap wordt bedekt, een belangrijke factor waren bij het zo drastisch veranderen van de diepzeetemperaturen. Schommelingen in het ijsvolume bleken van veel minder belang.

Variaties in de positionering van de aarde ten opzichte van de zon zorgden ervoor dat de ijskap vooruit en achteruit ging, en deze veranderde weerpatronen - die processen in gang zetten die het verlies of de winst van ijs kunnen versnellen.

Regen die op de ijskap valt, kan breuken veroorzaken, oppervlaktesmelt en extra zoet water dat van het continent afstroomt, die, beurtelings, kan ervoor zorgen dat de diepzeetemperaturen stijgen, waardoor het Antarctisch ijs mogelijk van onderaf wordt beïnvloed.

De bevindingen van de nieuwe studie suggereren dat de Antarctische ijskap zich aanzienlijk terugtrok tijdens het Midden-Mioceen, daarna gestabiliseerd toen de warme periode eindigde.

Co-auteur Universitair hoofddocent Agatha De Boer, van de Universiteit van Stockholm, zei:"Toen het klimaat in het Midden-Mioceen afkoelde, het verband dat we hebben gevonden tussen het oppervlak van de ijskap en de diepzeetemperaturen via de hydrologische cyclus kwam tot een einde.

"Toen Antarctica volledig bedekt was door de ijskap, de wind zou altijd van het land naar de zee gaan en als gevolg daarvan zou de regenval zijn afgenomen tot de lage niveaus die als sneeuw over het continent vallen dat we vandaag zien."

Dr. Petra Langebroek, een senior onderzoeker van NORCE en het Bjerknes Centre for Climate Research, een andere co-auteur, toegevoegd:"Deze bevindingen impliceren een verschuiving in de gevoeligheid van de oceaan voor veranderingen in de ijskap wanneer de terugtrekking van de ijskap eerder met ijs bedekt land blootlegt."

Professor Carrie Lear, van de Universiteit van Cardiff, die het project voor het eerst bedacht, concludeerde:"Deze studie suggereert dat tijdens een warme periode van ongeveer 15 miljoen jaar geleden, de Mioceen Antarctische ijskap was in staat tot grote opmars en terugtrekking over het hele continent.

"Dit is zorgwekkend, maar verder onderzoek is nodig om te bepalen wat dit precies betekent voor de toekomst van de moderne Antarctische ijskap op lange termijn."

Dr. Bradshaw benadrukte dat de omstandigheden nu niet identiek zijn aan die in het Midden-Mioceen, en het model dat in het onderzoek is gebruikt, houdt geen rekening met de impact van feedback van de koolstofcyclus of de ijskap zelf.

De krant, gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Geowetenschappen , is getiteld:"Hydrologische impact van ijsvrije gebieden in het Midden-Mioceen op Antarctica in combinatie met diepe oceaantemperaturen."