Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Feedbacklus die smeltende ijsplaten op West-Antarctica veroorzaakt onthuld

Schematische weergave van het mechanisme van de vorming van onderstroom op de Antarctische helling. Credit:Wetenschappelijke vooruitgang (2024). DOI:10.1126/sciadv.adl0601

Nieuw onderzoek heeft een feedbacklus blootgelegd die mogelijk het smelten van de drijvende delen van de West-Antarctische ijskap versnelt, waardoor de zeespiegel wereldwijd stijgt.



De studie, getiteld "Antarctic Slope Undercurrent and onshore heat transport gedreven door het smelten van ijsplaten" en gepubliceerd in Science Advances , werpt nieuw licht op de mechanismen die het smelten van ijsplaten onder het oceaanoppervlak aandrijven, die tot nu toe onduidelijk waren.

De West-Antarctische ijskap heeft de afgelopen decennia massa verloren, wat heeft bijgedragen aan de mondiale zeespiegelstijging. Als het geheel zou smelten, zou de mondiale zeespiegel met ongeveer vijf meter stijgen.

Het is bekend dat Circumpolar Deep Water (CDW), een watermassa die tot 4°C boven de lokale vriestemperaturen ligt, onder de ijsplaten in West-Antarctica stroomt en deze van onderaf smelt. Omdat een groot deel van de West-Antarctische ijskap onder zeeniveau ligt, is deze bijzonder kwetsbaar voor het binnendringen van warm water en kan deze zich in de toekomst verder terugtrekken.

Eerdere waarnemingen en modellen hebben aangetoond dat oostelijke onderstromen dit warme water naar holtes onder de ijsplaten transporteren. Ondanks het belang ervan is het mechanisme dat deze onderstroom aandrijft, ongrijpbaar gebleven.

Professor Alberto Naveira Garabato, van de Universiteit van Southampton, co-auteur van het artikel, zei:“Onze bevindingen suggereren een positieve feedbackloop:naarmate de ijsplaat sneller smelt, wordt er meer zoet water geproduceerd, wat leidt tot een sterkere onderstroom en meer water. warmte wordt getransporteerd naar de ijsplaten."

"Deze cyclus zou het smelten van de ijsplaten kunnen versnellen, waardoor de West-Antarctische ijskap in de toekomst mogelijk minder stabiel zou worden."

Onderzoekers van de University of California Los Angeles, MIT en de University of Southampton gebruikten simulaties met hoge resolutie om de dynamiek van de onderstroom te onderzoeken.

Dr. Alessandro Silvano van de Universiteit van Southampton, co-auteur van het onderzoek, zei:"Deze simulaties laten zien dat deze diepe stroom die warm water naar de ijsplaten transporteert, wordt aangedreven door precies hetzelfde smelten van ijsplaten dat dergelijk warm water veroorzaakt. "

Hun modellen suggereren dat wanneer het warme CDW in wisselwerking staat met de ijsplaat, het ijs smelt en zich vermengt met het lichtere, gesmolten zoete water.

Dit water stijgt vervolgens door de waterlagen erboven. Terwijl dit gebeurt, spreidt het zich uit en strekt het de laag CDW verticaal uit. Door het strekken ontstaat er een wervelende beweging in het water.

Als er een trog (een soort onderwatervallei) nabij de kust is, wordt deze wervelende beweging vervolgens weggevoerd van de holte van de ijsplaat naar de rand van de plaat door de beweging van de druk in het water. Deze beweging helpt een stroming langs de helling van de zeebodem te drijven, waardoor meer warm water naar de ijsplaat wordt geleid.

De onderwaterstroming vormt zich iets verder weg van de ijsplaat, dus naarmate er meer ijs smelt, wordt de stroming sterker, waardoor nog meer warm water naar de ijsplaat wordt getransporteerd.

Dr. Silvano voegde hieraan toe:"Wetenschappelijke modellen die de holtes onder ijsplaten niet omvatten, zien deze positieve feedbacklus waarschijnlijk over het hoofd. Onze resultaten suggereren dat dit een belangrijke factor is die van invloed zou kunnen zijn op hoe snel ijsplaten smelten en hoe stabiel de West-Antarctische ijskap is. na verloop van tijd."

Meer informatie: Yidongfang Si et al, Antarctic Slope Undercurrent en onshore warmtetransport aangedreven door het smelten van ijsplaten, Wetenschappelijke vooruitgang (2024). DOI:10.1126/sciadv.adl0601

Journaalinformatie: Wetenschappelijke vooruitgang

Aangeboden door Universiteit van Southampton