Zee-ijs kan de stabiliteit van de Antarctische ijskap beheersen, vindt nieuw onderzoek

[univers]

Jong (blauw) en landvast (glad wit) zee-ijs voor de kust van New Bedford Inlet, oostelijk Antarctisch Schiereiland, zoals afgebeeld door het Operational Land Imager-instrument aan boord van de USGS/NASA Landsat 8-satelliet op 5 maart 2017. Credit: Frazer Christie

Ondanks het snelle smelten van ijs in veel delen van Antarctica in de tweede helft van de 20 e eeuw, hebben onderzoekers ontdekt dat de drijvende ijsplaten die langs het oostelijke Antarctische Schiereiland lopen de afgelopen 20 jaar een aanhoudende vooruitgang hebben ondergaan.

IJsplateaus - drijvende delen van ijs die zijn vastgemaakt aan ijskappen op het land - dienen het vitale doel van het ondersteunen van de ongecontroleerde lozing van binnenlands ijs in de oceaan. Tijdens het einde van de 20e eeuw leidden hoge niveaus van opwarming op het oostelijke Antarctische schiereiland tot de catastrofale ineenstorting van de Larsen A- en B-ijsplaten in respectievelijk 1995 en 2002. Deze gebeurtenissen dreven de versnelling van het ijs naar de oceaan, wat uiteindelijk de bijdrage van het Antarctisch Schiereiland aan de zeespiegelstijging versnelde .

Momenteel is de jury er niet uit hoe het zee-ijs rond Antarctica precies zal evolueren als reactie op de klimaatverandering en daarom de zeespiegelstijging zal beïnvloeden, waarbij sommige modellen het verlies van zee-ijs op grote schaal in de Zuidelijke Oceaan voorspellen, terwijl andere de toename van het zee-ijs voorspellen.

Nu heeft een internationaal team van onderzoekers, van de universiteiten van Cambridge en Newcastle in het VK, en de Universiteit van Canterbury in Nieuw-Zeeland, een combinatie van historische satellietmetingen gebruikt, samen met oceaan- en atmosfeerrecords, om het meest gedetailleerde inzicht te krijgen maar hoe de ijscondities veranderen langs het 1400 kilometer lange oostelijke Antarctische schiereiland.


Nieuw onderzoek onder leiding van de Universiteit van Cambridge heeft uitgewezen dat de ijskap van het oostelijke Antarctische schiereiland de afgelopen 20 jaar in oppervlakte is gegroeid als gevolg van veranderende wind- en zee-ijspatronen. Het is niet precies bekend hoe het zee-ijs rond Antarctica zich zal blijven ontwikkelen als reactie op de klimaatverandering, of welke effecten dit zal hebben op de ijskap van het oostelijke Antarctische Schiereiland. Krediet: Frazer Christie

Ze ontdekten dat 85% van de omtrek van de ijsplaat in dit deel van Antarctica sinds het begin van de jaren 2000 is gevorderd, in tegenstelling tot de uitgebreide terugtrekking van de voorgaande twee decennia. De opmars is gekoppeld aan veranderingen op decenniaschaal in de atmosferische circulatie, wat ertoe heeft geleid dat meer zee-ijs door de wind naar de kust wordt gedragen.

De resultaten, gerapporteerd in het tijdschrift Nature Geoscience , suggereren dat zee-ijs een belangrijke rol speelt bij het stabiliseren van ijsplaten, net zoals ijsplaten zelf ijskappen stabiliseren en ondersteunen.

"We hebben ontdekt dat verandering van zee-ijs het afkalven van ijsbergen van grote Antarctische ijsplaten kan beschermen of in gang kan zetten", zegt Dr. Frazer Christie van Cambridge's Scott Polar Research Institute (SPRI), de hoofdauteur van het artikel. . "Ongeacht hoe het zee-ijs rond Antarctica verandert in een opwarmend klimaat, onze waarnemingen benadrukken het vaak over het hoofd geziene belang van de variabiliteit van het zee-ijs voor de gezondheid van de Antarctische ijskap."

In 2019 maakten Christie en zijn co-auteurs deel uit van een door SPRI geleide expeditie om de ijscondities in de Weddellzee voor de kust van het oostelijke Antarctische schiereiland te bestuderen, een notoir moeilijk te bereiken deel van de Zuidelijke Oceaan gezien de dikke en het hele jaar door aanwezigheid van zee-ijs.


Schematische diagrammen die de belangrijkste atmosferische en zee-ijsprocessen tonen die de (in)stabiliteit van de ijsplaten van het oostelijke Antarctische schiereiland door de tijd heen beheersen. Na een periode van terugtrekking in de jaren tachtig en negentig, ondergingen de ijsplaten de afgelopen twee decennia een aanhoudende opmars. Krediet: Frazer Christie

"Tijdens de expeditie merkten we dat delen van de kustlijn van het ijsplateau zich op hun meest geavanceerde positie bevonden sinds het begin van de satellietrecords in de vroege jaren zestig", zei expeditiechef en co-auteur professor Julian Dowdeswell, ook van SPRI.

Na de expeditie gebruikte het team satellietbeelden die 60 jaar teruggaan, evenals ultramoderne oceaan- en atmosfeermodellen, om het ruimtelijke en temporele patroon van ijsplaatverandering in detail te onderzoeken.

Dus wat zorgde ervoor dat de ijsplaten vooruitgingen? Bij afwezigheid van opwarming van de atmosfeer en de oceaan in de afgelopen 20 jaar, bleek de dominante controle een verandering in regionale windpatronen boven de Weddellzee te zijn, die diende om zee-ijs tegen de ijsplaten te duwen.

Tussen 1985 en 2002 daarentegen zorgden windomstandigheden in hetzelfde gebied ervoor dat zee-ijs zich van de kust verwijderde. Door het ondersteunende effect van het zee-ijs te verwijderen en de ijsplaten bloot te stellen aan schadelijke oceaangolven, nam de spanning op de ijsplaten toe, wat uiteindelijk leidde tot het afkalven van ijsbergen.


Lood en ijsschots in de Weddellzee. Afbeelding toont een verscheidenheid aan soorten zee-ijs, variërend van relatief jonge 'Nilas' (blauw/groen; dikte ~ 10 cm) tot meerjarige ijsschotsen (wit; dikte ~ 1-2,5 of m of meer). Afbeelding verkregen door het Operational Land Imager-instrument aan boord van NASA/USGS Landsat 8 op 21 oktober 2018 en verwerkt door Dr. Frazer Christie, Scott Polar Research Institute. Krediet: Dr. Frazer Christie

In bijna alle gevallen gedurende het satelliettijdperk vond het afkalven van de ijsplaten van het oostelijke Antarctische Schiereiland alleen plaats tijdens of kort na het verwijderen van zee-ijs in een of andere vorm.

Het is echter mogelijk dat deze periode van ijsopmars ten einde loopt. Sinds 2020 is er een opmerkelijke toename van het aantal ijsbergen dat loskomt van het oostelijke Antarctische schiereiland. "Het is heel goed mogelijk dat we een overgang zien naar atmosferische patronen die vergelijkbaar zijn met die waargenomen in de jaren negentig, die het verlies van zee-ijs en uiteindelijk meer afkalven op de ijsplaat aanmoedigden", zei co-auteur Dr. Wolfgang Rack van de Universiteit van Canterbury.

Het werk werd mogelijk gemaakt dankzij de gratis, open-access beschikbaarheid van het historische satellietrecord door ruimteagentschappen en partners, waaronder NASA en het gezamenlijke Copernicus-programma van de Europese Commissie – European Space Agency.

https://phys.org/news/2022-05-sea-ice-a ... ility.html