Framsidan av Thwaites Glacier är en taggig, höga klippa. David Vaughan/British Antarctic Survey
När man flyger över Antarktis är det svårt att se vad allt uppståndelse handlar om. Som en gigantisk bröllopstårta ser frostingen av snö på toppen av världens största inlandsis slät och fläckfri, vacker och perfekt vit ut. Små virvlar av snödyner täcker ytan.
Men när du närmar dig kanten av inlandsisen uppstår en känsla av en enorm underliggande kraft. Sprickor uppstår i ytan, ibland organiserade som en tvättbräda, och ibland ett komplett kaos av spiror och åsar, som avslöjar det ljusblå kristallina hjärtat av isen nedanför.
När planet flyger lägre, växer omfattningen av dessa raster stadigt. Dessa är inte bara sprickor, utan kanjoner stora nog att svälja en jetliner, eller spiror storleken på monument. Klippor och tårar, revor i den vita filten dyker upp, vilket indikerar en kraft som kan kasta stadsblock av is runt som så många havererade bilar i en hög. Det är ett vridet, sönderrivt landskap. En känsla av rörelse uppstår också, på ett sätt som ingen isfri del av jorden kan förmedla – hela landskapet är i rörelse, och till synes inte särskilt glad över det.
Antarktis är en kontinent som består av flera stora öar, en av dem lika stor som Australien, alla begravda under en 10,000 XNUMX fot tjockt lager is. Isen rymmer tillräckligt med färskvatten för att höja havsnivån med nästan 200 fot.
Dess glaciärer har alltid varit i rörelse, men under isen sker förändringar som har djupa effekter om inlandsisens framtid – och om framtiden för kustsamhällen runt om i världen.
Går sönder, gallrar, smälter, kollapsar
Antarktis är där jag jobbar. Som en polarvetare Jag har besökt de flesta områden av inlandsisen under mer än 20 resor till kontinenten, tagit med sensorer och väderstationer, vandrat över glaciärer eller mätt isens hastighet, tjocklek och struktur.
För närvarande är jag USA:s koordinerande forskare för en stor internationell forskningssatsning på Antarktis mest riskfyllda glaciär – mer om det om ett ögonblick. Jag har försiktigt korsat sprickor, trampat försiktigt på hård blå vindpinad is och kört i dagar över det mest monotona landskap du kan tänka dig.
Under större delen av de senaste århundradena har inlandsisen varit stabil, så vitt polarvetenskapen kan säga. Vår förmåga att spåra hur mycket is som rinner ut varje år och hur mycket snö som faller på toppen sträcker sig tillbaka bara en handfull decennier, men det vi ser är ett inlandsis som var nästan i balans så sent som på 1980-talet.
Tidigt skedde förändringar i isen långsamt. Isberg skulle bryta sig loss, men isen ersattes av nytt utflöde. Totalt snöfall hade inte förändrats mycket på århundraden – detta visste vi från tittar på iskärnor – och i allmänhet verkade isflödet och istäckets höjd så konstant att ett huvudmål för tidig isforskning i Antarktis var att hitta en plats, vilken plats som helst, som hade förändrats dramatiskt. 66 North via Unsplash
En karta över Antarktis sett från ovan, det mesta av inlandsisen, visar hastigheten på isens flöde. Thwaites Glacier ligger till vänster. NASA:s Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio
Men nu, när den omgivande luften och havet värms upp, är områden på Antarktis inlandsis som varit stabila i tusentals år går sönder, förtunnas, smälter, eller i vissa fall kollapsar i en hög. När dessa iskanter reagerar skickar de en kraftfull påminnelse: Om ens en liten del av inlandsisen helt skulle falla sönder i havet, skulle påverkan för världens kuster bli allvarlig.
Som många geovetare tänker jag på hur jorden ser ut under den del som vi kan se. För Antarktis betyder det att man tänker på landskapet under isen. Hur ser den begravda kontinenten ut – och hur formar den där steniga källaren isens framtid i en värmande värld?
Visualisera världen under isen
De senaste ansträngningarna att kombinera data från hundratals flygplan och markbaserade studier har gett oss ett slags karta över kontinenten under isen. Det avslöjar två mycket olika landskap, delade av de transantarktiska bergen.
I östra Antarktis, delen närmare Australien, är kontinenten robust och fårad, med flera små bergskedjor. Några av dessa har alpina dalar, skurna av de allra första glaciärerna som bildades på Antarktis för 30 miljoner år sedan, när dess klimat liknade Albertas eller Patagoniens. Det mesta av östra Antarktis berggrund ligger över havet. Det var här Conger-ishyllan i storstadsstorlek kollapsade mitt i en ovanligt intensiv värmebölja i mars 2022.
Under isen har färska studier kartlagt Antarktis berggrund och visar att mycket av västsidan ligger under havsytan. Bedmap2; Fretwell 2013
I Västantarktis är berggrunden mycket annorlunda, med delar som är mycket djupare. Detta område var en gång havsbotten, en region där kontinenten sträcktes ut och bröts upp i mindre block med djup havsbotten mellan. Stora öar gjorda av vulkaniska bergskedjor är sammanlänkade av den tjocka isfilten. Men isen här är varmare och går snabbare.
Så sent som för 120,000 XNUMX år sedan, detta område var förmodligen ett öppet hav – och definitivt så i senaste 2 miljoner åren. Detta är viktigt eftersom vårt klimat idag är det snabbt närmar sig temperaturer som för några miljoner år sedan.
Insikten om att den västantarktiska istäcket var borta tidigare är orsaken till stor oro under den globala uppvärmningstiden.
Tidiga skeden av en storskalig reträtt
Mot västra Antarktis kust finns ett stort isområde som kallas Thwaites glaciär. Detta är den bredaste glaciären på jorden, 70 miles över, dränerar ett område nästan lika stort som Idaho.
Satellit data berättar för oss att det är i tidiga skeden av en storskalig reträtt. Ytans höjd har sjunkit med upp till 3 fot varje år. Enorma sprickor har bildats vid kusten och många stora isberg har satts i drift. Glaciären flyter över en mil per år, och denna hastighet har nästan fördubblats under de senaste tre decennierna.
Två decennier av satellitdata visar den snabbaste isförlusten i närheten av Thwaites-glaciären. NASA.
Detta område noterades tidigt som en plats där isen kunde tappa greppet om berggrunden. Regionen kallades "svag underbuk” av inlandsisen.
En del av den första mätningarna av isdjupet, med hjälp av radioekoljud, visade att centrum av Västantarktis hade berggrund upp till en och en halv mil under havsytan. Kustområdet var grundare, med några berg och en del högre mark; men en bred klyfta mellan bergen låg nära kusten. Det är här Thwaites-glaciären möter havet.
Detta mönster, med djupare is staplad högt nära mitten av ett inlandsis, och grundare men fortfarande låg berggrund nära kusten, är ett recept på katastrof – om än en katastrof som går mycket långsamt.
Is flyter under sin egen tyngd – något vi lärde oss på gymnasiets geovetenskap, men tänk på det nu. Med mycket hög och mycket djup is nära Antarktis centrum, finns en enorm potential för snabbare flöde. Genom att vara grundare nära kanterna hålls flödet tillbaka – malande på berggrunden när det försöker lämna och ha en kortare ispelare vid kusten som pressar den utåt.
Hur varmare vatten undergräver glaciären.
Om isen skulle gå tillbaka tillräckligt långt, skulle den retirerande fronten gå från "tunn" is - fortfarande nästan 3,000 XNUMX fot tjock – till tjockare is mot mitten av kontinenten. Vid den retirerande kanten skulle isen flyta snabbare, eftersom isen är tjockare nu. Genom att strömma snabbare drar glaciären ner isen bakom sig och låter den flyta, vilket orsakar mer reträtt. Det här är vad som kallas en positiv återkopplingsslinga – reträtt som leder till tjockare is på framsidan av glaciären, vilket ger snabbare flöde, vilket leder till mer reträtt.
Värmande vatten: Överfallet underifrån
Men hur skulle denna reträtt börja? Tills nyligen hade Thwaites inte förändrats mycket sedan det var först kartlagd på 1940-talet. Tidigt trodde forskare att en reträtt skulle vara ett resultat av varmare luft och ytsmältning. Men orsaken till förändringarna vid Thwaites som ses i satellitdata är inte så lätt att upptäcka från ytan.
Under isenMen vid den punkt där inlandsisen först lyfter från kontinenten och börjar sticka ut över havet som en flytande ishylla, blir orsaken till reträtten uppenbar. Här är havsvatten långt över smältpunkten eroderar isens bas, radera den som en isbit skulle försvinna guppande i ett glas vatten.
Varmt vatten når under ishyllan och eroderar det underifrån. Scambos et al 2017
Vatten som kan smälta så mycket som 50 till 100 fot is varje år möter kanten av inlandsisen här. Denna erosion låter isen flyta snabbare och trycker mot den flytande ishyllan.
Inlandsisen är en av de hämmande krafterna som håller tillbaka inlandsisen. Men trycket från landisen är det sakta bryta denna isplatta. Som en bräda som splittras under för mycket vikt, utvecklar den enorma sprickor. När det ger vika – och kartläggning av sprickorna och flödeshastigheten tyder på att detta bara är några år bort – det blir ytterligare ett steg som gör att isen kan flöda snabbare och matar återkopplingsslingan.
Upp till 10 fots havsnivåhöjning
Ser man tillbaka på den istäckta kontinenten från vårt läger i år är det en nykter utsikt. En enorm glaciär, som flyter mot kusten och sträcker sig från horisont till horisont, reser sig upp till mitten av den västantarktiska istäcket. Det finns en påtaglig känsla av att isen bär ner mot kusten.
Is är fortfarande is – den rör sig inte så snabbt oavsett vad som driver den; men detta gigantiska område som kallas Västantarktis kan snart börja en månghundraårig nedgång som skulle lägga till upp till 10 fot till havsnivån. I processen skulle takten för höjningen av havsnivån öka flera gånger, vilket innebär stora utmaningar för människor med en andel i kuststäder. Vilket är i stort sett alla av oss.
Om författaren
Ted Scambos, senior forskare, CIRES, University of Colorado Boulder
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Relaterade böcker:
Framtiden vi väljer: överleva klimatkrisen
av Christiana Figueres och Tom Rivett-Carnac
Författarna, som spelade nyckelroller i Parisavtalet om klimatförändringar, erbjuder insikter och strategier för att hantera klimatkrisen, inklusive individuella och kollektiva åtgärder.
Klicka för mer info eller för att beställa
Den obebodliga jorden: livet efter uppvärmningen
av David Wallace-Wells
Den här boken utforskar de potentiella konsekvenserna av okontrollerade klimatförändringar, inklusive massutrotning, mat- och vattenbrist och politisk instabilitet.
Klicka för mer info eller för att beställa
Framtidsministeriet: En roman
av Kim Stanley Robinson
Den här romanen föreställer en nära framtidsvärld som brottas med effekterna av klimatförändringar och erbjuder en vision för hur samhället kan förändras för att hantera krisen.
Klicka för mer info eller för att beställa
Under a White Sky: The Nature of the Future
av Elizabeth Kolbert
Författaren utforskar den mänskliga påverkan på naturen, inklusive klimatförändringar, och potentialen för tekniska lösningar för att hantera miljöutmaningar.
Klicka för mer info eller för att beställa
Drawdown: Den mest omfattande planen som någonsin föreslagits för att omvända global uppvärmning
redigerad av Paul Hawken
Den här boken presenterar en omfattande plan för att hantera klimatförändringar, inklusive lösningar från en rad sektorer som energi, jordbruk och transport.
