Antarctic Glacier's Unstable Past onthult gevaar van toekomstig smelten

Nieuwe cartografie van een van de meest afgelegen gebieden in Antarctica heeft regio's onthuld diep in de grootste ijskap van de aarde die bijzonder vatbaar zijn voor snel smelten.

Onze studie, vandaag in Nature gepubliceerd, is gericht op de Totten Glacier van Oost-Antarctica, de uitlaatklep voor het grootste ijsbekken ter wereld. De resultaten suggereren dat als stijgende temperaturen wereldwijd de gletsjer ertoe aanzetten om snel terug te trekken - zoals eerder in de geschiedenis is gebeurd - deze regio alleen al in de daaropvolgende eeuwen zeespiegelstijgingen van ruim een ​​meter kon opleveren.

De Totten-gletsjerregio is een belangrijk gebied voor het begrijpen van de kwetsbaarheid op lange termijn van de Antarctische ijskap, maar tot nu toe was de kennis over de gletsjergeschiedenis van deze regio zeer beperkt.

Onze studie laat zien dat, hoewel de regio aan de kust vrij stabiel is op tijdschalen van verschillende millennia, regio's die zich verder landinwaarts bevinden, potentieel hebben voor aanzienlijk en snel terugtrekken naarmate het klimaat warmer wordt.

Specifiek identificeerden we twee stabiele zones waar de ijskap niet snel instort, en twee onstabiele zones, waar het is. We hebben ook ontdekt dat overgangen tussen deze staten herhaaldelijk zijn gebeurd tijdens de levensduur van de ijskap.


innerlijk abonneren grafisch


Stabiel en niet zo stabiel

Als onderdeel van de internationale IJSKAP project, gebruikten mijn collega's en ik ijsdoordringende radar, evenals magnetische en zwaartekrachtgegevens, om de rotsen onder de gletsjer in kaart te brengen.

Door de vorm van de ijskap en zijn basis in kaart te brengen, evenals de dikte van de rotsen en sedimenten daaronder, konden we de karakteristieke erosiepatronen bestuderen die achterbleven door de eerdere avances en terugtrekkingen van de ijskap - waardoor het ijs werd onthuld het verleden van het blad.

De waargenomen patronen suggereren dat de ijskap een groot deel van zijn geschiedenis heeft doorgebracht in een van de twee configuraties: ofwel de rand is dichtbij de huidige Antarctische kust geweest (binnen 150-kilometers); of het bevindt zich enkele 350-550 kilometers landinwaarts. In elk van deze staten zou het ijs relatief stabiel zijn, met deze gletsjer die schommelingen op zeeniveau van minder dan een meter oplevert in de loop van ijskringen.

Maar het patroon van erosie toont ook aan dat smelten periodiek de ijskap uit een van deze stabiele toestanden heeft geduwd, waardoor de ijskap instortte en zich ver landinwaarts terugtrok. Deze gebeurtenissen hebben over het algemeen de zeespiegelstijging door 1.3-1.4 meters in de loop van een paar eeuwen opgedreven. 

Hoofdafbeelding: huidige configuratie van het Antarctische ijskapoppervlak en de basis. Het oppervlak van de ijskap wordt gearceerd volgens de snelheid van het oppervlak, met gletsjers in rood. Blauw-cyaan tonen geven aan waar de basis van de ijslaag (of de zeebodem) zich onder de zeespiegel bevindt. Geelbruine tonen geven aan waar de basis van de ijskap zich boven de zeespiegel bevindt. Inzetdiagrammen tonen reconstructies van de ijskap en de kust na terugtrekking aangedreven door klimaten warmer dan vandaag. Alle afbeeldingen zijn verticaal overdreven. ICECAP Collaboration, Author providedHoofdafbeelding: huidige configuratie van het Antarctische ijskapoppervlak en de basis. Het oppervlak van de ijskap wordt gearceerd volgens de snelheid van het oppervlak, met gletsjers in rood. Blauw-cyaan tonen geven aan waar de basis van de ijslaag (of de zeebodem) zich onder de zeespiegel bevindt. Geelbruine tonen geven aan waar de basis van de ijskap zich boven de zeespiegel bevindt. Inzetdiagrammen tonen reconstructies van de ijskap en de kust na terugtrekking aangedreven door klimaten warmer dan vandaag. Alle afbeeldingen zijn verticaal overdreven. ICECAP Collaboration, Author providedWat gebeurt er vandaag?

Eerdere studies uit satellietgegevens hebben aangetoond dat het kustgedeelte van de regio Totten Glacier en zijn drijvende ijsplaat snel smelten. Vorig jaar ontdekte het ICECAP-team dat dat er is momenteel warm water circuleert onder een drijvend deel van de gletsjer dat veroorzaakt meer smelten dan verwacht kon worden.

Onze resultaten tonen aan dat na een snel verlies van kustijs door de instorting van de drijvende ijsplaat, dit gebied waarschijnlijk trager reageert dan andere delen van Antarctica op opwarmtemperaturen, vanwege het bestaan ​​van een "stabiele zone".

Maar aangezien de temperaturen blijven stijgen, zal deze gletsjer zich waarschijnlijk terugtrekken in de onstabiele zone en een snelle en proportioneel grotere bijdrage leveren aan de zeespiegel.

Onze ijskapmodellering suggereert dat hoewel de regio Totten niet de eerste regio in Antarctica is om te reageren op het opwarmende klimaat, deze waarschijnlijk geleidelijk onstabieler zal worden als de opwarming over honderden tot duizenden jaren verloopt. Uiteindelijk zou deze regio het "dikke einde van de wig" kunnen worden in termen van de totale bijdrage van Antarctica aan de stijgende zeeën, goed voor bijna 15% van de totale bijdrage van Antarctica aan de zeespiegelstijging. Dit gebeurt waarschijnlijk terwijl andere regio's ijsvrij zijn geworden of zich stabiliseren na perioden van snel ijsverlies. 

Invloed van de terugtocht van de Totten Glacier op de totale bijdrage van de Antarctische wateren tot de zeespiegelstijging. De onstabiele retraite-evenementen in de regio Totten Glacier veroorzaken aanzienlijke opwaartse afwijkingen van de algemene Antarctische trend. SOURCE, Author providedInvloed van de terugtocht van de Totten Glacier op de totale bijdrage van de Antarctische wateren tot de zeespiegelstijging. De onstabiele retraite-evenementen in de regio Totten Glacier veroorzaken aanzienlijke opwaartse afwijkingen van de algemene Antarctische trend. SOURCE, Author providedOnze resultaten suggereren dat de regio Totten ernstige gevolgen heeft voor de mondiale zeespiegelstijging in de opwarming van het klimaat, vooral als de opwarming de kritieke drempels bereikt die de gletsjer waarschijnlijk uit zijn stabiele staten zullen doen kantelen. Gezien de lange tijdsschema's die betrokken zijn bij het smelten van ijskappen, is het moeilijk om met vertrouwen te zeggen wanneer dit kantelpunt kan worden bereikt.

Een verhoging van het koolstofdioxidegehalte van vandaag zal ons verplichten tot temperatuurstijgingen die duizenden jaren aanhouden. De bovengrens van de kuststabiele zone kan worden overschreden onder omstandigheden die vergelijkbaar zijn met de voorspelde waarden voor de volgende eeuw, op basis van de scenario's met hogere emissies zoals voorzien door het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering.

Over de auteur

aitken alanThe ConversationAlan Aitken, universitair docent, School voor Earth and Environment, University of Western Australia. Hij is een vooraanstaand onderzoeker in het gebruik van geïntegreerde geowetenschappelijke methoden om ons inzicht te vergroten in de tektonische processen die de architectuur van continenten beheersen, en hun belang voor natuurlijke hulpbronnen en geologische gevaren.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees de originele artikel.

Verwante Boeken

at