En forskningsartikel publicerad i tidskriften Nature Geoscience har avslöjat att en oceanisk återkopplingsmekanism var ansvarig för en massiv och extremt snabb kollaps av istäcket i Östra Antarktis för cirka 9 000 år sedan. Upptäckten har möjliggjorts tack vare arbetet vid Japans nationella polarforskningsinstitut (NIPR) och ger viktiga ledtrådar för att bättre förstå den inneboende instabiliteten hos Antarktis is och dess möjliga reaktioner på den aktuella globala uppvärmningen.
Studien, ledd av professor Yusuke Suganuma, fokuserade på att dechiffrera orsaken till den massiva isförlusten i östra Antarktis under den tidiga holocänen, en period då jordens temperaturer var högre än idag. Detta område, som rymmer mer än hälften av planetens färskvattenreserver, visar idag tecken på tillbakagång vid kusterna, vilket gjorde det uppenbart för forskarteamet att det var nödvändigt att koppla samman de båda händelserna.
För att rekonstruera händelsen som inträffade för cirka 9 000 år sedan analyserade de japanska forskarna sedimentkärnor från Lützow-Holm-bukten, nära Syowa-stationen. Geologiska och geokemiska experiment, som inkluderade bestämning av berylliumisotopkvoter, gjorde det möjligt att fastställa kronologin för tidigare miljöförändringar.
En kaskad av smältvatten
Analyserna visade att ett plötsligt intrång av djup cirkumpolärt vatten (CDW) i viken för 9 000 år sedan ledde till fragmentering och sänkning av de flytande isplattformarna. Detta vatten, som var mycket varmare än ytvattnet, innebar att det strukturella stödet försvann, vilket ledde till att isen snabbt förflyttades ut mot havet och smälte.
Men vad orsakade uppkomsten av detta varma vatten i området? För att ta reda på detta använde forskarna modeller för havs- och klimatcirkulation. Simulatorerna avslöjade då aktiveringen av en positiv återkopplingskedja: smältvatten från andra delar av Antarktis spreds över Södra ishavet och sänkte yttemperaturen. I sin tur genererade denna tillförsel av sötvatten en stark havsstratifiering som förhindrade blandningen av kallt vatten med de undre skikten.
Resultatet blev att det varma djupvattnet lätt kunde nå den östra Atlantiska kontinentalsockeln, vilket skapade en självförstärkande cykel: isens smältning ökade stratifieringen, vilket förstärkte det varma vattnets intrång och fortsatte att öka isens smältning. Detta innebär att smältningen av ett specifikt område i Antarktis kan fungera som en katalysator eller accelerator för isförlusten i mycket avlägset belägna regioner på grund av havscirkulationens mönster.
Konsekvenser för nutiden
Denna forskning ger ett av de mest övertygande bevisen på att den antarktiska istäcket kan drabbas av en omfattande, självunderhållande och mycket snabb smältning när planeten värms upp. Trots att detta inträffade för 9 000 år sedan betonar författarna till studien att samma fysiska mekanismer kan aktiveras idag.
Flera observationer tyder faktiskt redan på att delar av isen i västra Antarktis, såsom glaciärerna Thwaites och Pine Island, smälter snabbare än väntat på grund av inträngande varmt djupt vatten.
