R/V Nathaniel B. Palmer fotografert fra en drone ved Thwaites Glaciers isfront i februar 2019. Kreditt: Alexandra Mazur/Gøteborgs universitet
Raskere i fortiden: Nye havbunnsbilder – den høyeste oppløsningen av noen tatt fra det vest-antarktiske isdekket – øker forståelsen av Thwaites-breens retrett.
Til tider i fortiden var tilbaketrekningen av den massive Thwaites-breen enda raskere enn den er i dag, noe som øker bekymringen for fremtiden.
Thwaites-breen i Vest-Antarktis, også kjent som Doomsday Glacier, har vært en elefant i rommet for forskere som prøver å komme med spådommer om global havnivåstigning.
Denne massive isstrømmen er allerede i en fase med rask retrett (et “kollaps” sett på geologiske tidsskalaer). Dette har ført til utbredt bekymring for nøyaktig hvor mye, eller hvor raskt, den kan gi fra seg isen sin til havet.
En 3D-gjengitt visning av multistråle-batymetrien (havbunnsform) farget av dybden, samlet av Rán over en havbunnsrygg, like foran Thwaites ishylle. Kreditt: Alastair Graham/University of South Florida
Den potensielle virkningen av Thwaites’ retrett er ryggradslig: et totalt tap av isbreen og de omkringliggende isete bassengene kan heve havnivået fra tre til 10 fot. Isbreen er omtrent på størrelse med Florida.
“Thwaites holder virkelig fast i dag med neglene, og vi bør forvente å se store endringer over små tidsskalaer i fremtiden – selv fra ett år til det neste – når isbreen trekker seg tilbake utover en grunne åsrygg i sengen.” — Robert Larter
En ny studie, som ble publisert i Nature Geoscience is a monthly peer-reviewed scientific journal published by the Nature Publishing Group that covers all aspects of the Earth sciences, including theoretical research, modeling, and fieldwork. Other related work is also published in fields that include atmospheric sciences, geology, geophysics, climatology, oceanography, paleontology, and space science. It was established in January 2008.
” data-gt-translate-attributes=”[{” attribute=””>Nature Geoscience on September 5, adds cause for concern. For the first time, scientists mapped in high-resolution a critical area of the seafloor in front of the glacier, providing them with a window into how fast Thwaites retreated and moved in the past. The research was led by marine geophysicist Alastair Graham at the University of South Florida’s College of Marine Science.
The stunning imagery reveals geologic features that are new to science, and also provides a kind of crystal ball to see into Thwaites’ future. In people and ice sheets alike, past behavior is key to understanding future behavior.
The research team documented more than 160 parallel ridges that were created, like a footprint, as the glacier’s leading edge retreated and bobbed up and down with the daily tides.
“Det er som om du ser på en tidevannsmåler på havbunnen,” sa Graham. “Det slår meg virkelig hvor vakre dataene er.”
Bortsett fra skjønnhet, det som er alarmerende er at hastigheten på Thwaites’ retrett som forskere har dokumentert i nyere tid, er liten sammenlignet med de raskeste endringsratene i fortiden, sa Graham.
For å forstå Thwaites’ tidligere tilbaketrekning, analyserte forskerne de ribbelignende formasjonene nedsenket 700 meter (omtrent 2300 fot eller i underkant av en halv mil) under polarhavet og inkluderte tidevannssyklusen for regionen, som forutsagt av datamodeller, for å vise at ett ribbein må ha blitt dannet hver eneste dag.
Rán, en Kongsberg HUGIN autonom undervannsfarkost, blant havisen foran Thwaites-breen, etter et 20-timers oppdrag med å kartlegge havbunnen. Kreditt: Anna Wåhlin/Gøteborgs universitet
På et tidspunkt i løpet av de siste 200 årene, over en varighet på mindre enn seks måneder, mistet fronten av isbreen kontakten med en havbunnsrygg og trakk seg tilbake med en hastighet på mer enn 2,1 kilometer per år (1,3 miles per år). Dette er det dobbelte av hastigheten dokumentert ved bruk av satellitter mellom 2011 og 2019.
“Våre resultater tyder på at pulser med veldig rask retrett har skjedd ved Thwaites-breen de siste to århundrene, og muligens så sent som på midten av det 20. århundre,” sa Graham.
“Thwaites holder virkelig på i dag med neglene, og vi bør forvente å se store endringer over små tidsskalaer i fremtiden – selv fra ett år til det neste – når isbreen trekker seg tilbake utover en grunne ås i sengen,” sa marin geofysiker og studere medforfatter Robert Larter fra British Antarctic Survey.
Kart over Thwaites Glacier vist i Landsat 8 satellittbilder samlet i februar 2019. Sporet til oppdraget til det autonome undervannsfartøyet er vist i oransje. Endringer i jordingslinjeposisjonene til Thwaites Glacier i den siste tiden vist med fargede linjer. Kreditt: Alastair Graham/University of South Florida
For å samle inn bildene og støtte geofysiske data, lanserte forskerteamet, som inkluderte forskere fra USA, Storbritannia og Sverige, et toppmoderne oransje robotkjøretøy lastet med bildesensorer kalt “Rán” fra R/V Nathaniel B. Palmer under en ekspedisjon i 2019.
Rán, som drives av forskere ved Universitetet i Gøteborg i Sverige, la ut på et 20-timers oppdrag som var like risikabelt som det var serendipitalt, sa Graham. Den kartla et område av havbunnen på størrelse med Houston foran isbreen – og gjorde det under ekstreme forhold i løpet av en uvanlig sommer kjent for sin mangel på sjøis.
Dette tillot forskere å få tilgang til brefronten for første gang i historien.
“Dette var en banebrytende studie av havbunnen, muliggjort av nyere teknologiske fremskritt innen autonom havkartlegging og en dristig beslutning fra Wallenberg-stiftelsen om å investere i denne forskningsinfrastrukturen,” sa Anna Wåhlin, en fysisk oseanograf fra Universitetet i Gøteborg. utplasserte Rán ved Thwaites. “Bildene Ran samlet inn gir oss viktig innsikt i prosessene som skjer i det kritiske krysset mellom isbreen og havet i dag.”
“Det var virkelig en gang-i-livet-oppdrag,” sa Graham, som sa at teamet ønsker å prøve havbunnssedimentene direkte slik at de kan datere de åslignende egenskapene mer nøyaktig.
“Men isen lukket seg for oss ganske raskt, og vi måtte dra før vi kunne gjøre det på denne ekspedisjonen,” sa han.
THOR-forskerne Alastair Graham (til høyre) og Robert Larter (til venstre) ser med ærefrykt på den smuldrende isflaten til Thwaites-breen, fra brodekket til R/V Nathaniel B. Palmer. Kreditt: Frank Nitsche
Mens mange spørsmål gjenstår, er én ting sikkert: Det pleide å være at forskere tenkte på de antarktiske isdekkene som trege og trege til å svare, men det er rett og slett ikke sant, ifølge Graham.
“Bare et lite spark til Thwaites kan føre til en stor respons,” sa han.
I følge FN bor omtrent 40 prosent av den menneskelige befolkningen innenfor 60 miles fra kysten.
“Denne studien er en del av en tverrfaglig kollektiv innsats for å forstå Thwaites Glacier-systemet bedre,” sa Tom Frazer, dekan ved USF College of Marine Science, “og bare fordi det er ute av syne, kan vi ikke ha Thwaites ute. av sinnet. Denne studien er et viktig skritt fremover i å gi viktig informasjon for å informere global planlegging.
Referanse: “Rapid retreat of Thwaites Glacier in the pre-satelite era” av Alastair GC Graham, Anna Wåhlin, Kelly A. Hogan, Frank O. Nitsche, Karen J. Heywood, Rebecca L. Totten, James A. Smith, Claus- Dieter Hillenbrand, Lauren M. Simkins, John B. Anderson, Julia S. Wellner og Robert D. Larter, 5. september 2022, Natur Geovitenskap.
DOI: 10.1038/s41561-022-01019-9
Studien ble støttet av National Science Foundation og UK Natural Environment Research Council gjennom International Thwaites Glacier Collaboration.
2019-ekspedisjonen var den første i et femårig prosjekt kalt THOR, som står for Thwaites Offshore Research, og inkluderte også teammedlemmer fra et søsterprosjekt kalt Thwaites-Amundsen Regional Survey and Network Integrating Atmosphere-Ice-Ocean Processes, eller TARSAN .