Varmt vatten smyger sig in under Thwaites-glaciären - och smälter det snabbt

I Antarktis anfaller den varma havet smygande en stor glaciär genom en tidigare okänd rutt - vilket dagligen underminerar dess grundsten.

Vid varje stigande tidvattenvåg lyfter kuständen av den södra kontinentens Thwaites Glaciär en liten bit från havsbottnen, varma, salta vatten strömmar in underifrån, vilket satellitmätningar avslöjar. Detta inflytande av havsvatten tränger in många kilometer in i land när det smälter isen underifrån. Smältvattnet och havsvattnet spolas sedan tillbaka ut när tidvattnet faller, rapporterar forskare den 20 maj i Proceedings of the National Academy of Sciences.

”Det kommer att väsentligt påskynda tillbakagången” av isen på vissa platser, säger Theodore Scambos, en glaciolog vid University of Colorado Boulder som inte var del av studien.

Western Antarktis Istäcke, där Thwaites glaciär ligger, är en fästning belägrad av fiender. Denna iskupol som är lika stor som Alaska ligger i en skålliknande havsbassäng. Kanterna på istäcket, där det stiger upp från havsbottnen, attackeras ständigt av varma, täta, salta havsströmmar som rusar över havsbottnen som invaderande arméer.

Den termiska attacken är särskilt våldsam längs kustlinjen där Thwaites, ett snabbt rörlig korridorgång av is 120 kilometer tvärs över, tömmer sig i havet. DN: 2/15/23). Thwaites blöder för närvarande 75 miljarder ton is per år - vilket står för ungefär hälften av all den is som förlorats från hela Antarktis.

Thwaites glaciär och det mesta av Västra Antarktis Istäcke ligger på en grusig botten som är hundratals meter under havsnivån - vilket gör isen sårbar för varma, salta havsströmmar som kramar havsbotten. Thwaites är särskilt sårbar eftersom delar av dess grundzon (där den lyfter av sin botten och flyter på havet) ligger så långt som 1 kilometer under havsnivån, vilket utsätter den för det varmaste vattnet.

Det mesta av denna förlust härstammar från smältning och tillbakagång av glaciärens grundlinje, där dess yttre vägg vilar på havsbottnen. När Thwaites grundlinje minskar, minskar det friktionen på glaciärens botten. Detta tillåter glaciären att glida och tömma sin is i havet snabbare, vilket bidrar till havsnivåhöjningen, säger Eric Rignot, en glaciolog vid University of California, Irvine.

I två decennier hade Rignot använt sporadiska satellitradar-mätningar för att övervaka Thwaites grundlinje, som för närvarande drar sig tillbaka ungefär en halv kilometer per år. Men 2023 använde han och hans kolleger en ny uppsättning satelliter, kallade ICEYE, för att fånga dessa mätningar tre gånger om dagen.

Dessa mer frekventa mätningar avslöjade "några stora överraskningar", säger Rignot. "Vi ser en dynamik som vi aldrig sett före."

Vid varje högvatten skjuter ett tunt lager av havsvatten 10 till 70 centimeter tjockt under kanten av istäcket och flyttar inåt sex till 12 kilometer. Forskarna kunde upptäcka detta eftersom satellitradaren visade den övre ytan på isen stiga och falla när vattnet rörde sig under det. Över hela glaciären motsvarar det 200 miljoner kubikmeter havsvatten som rusar in och ut varje dag - cirka 400 gånger volymen på världens största typ av oljetanker.

Det havsvattnet ligger bara 3,6 grader Celsius över isens smältpunkt - men det packar en överraskande smäll. "Glaciärisen hatar saltet" eftersom det påskyndar smältningen, säger Rignot.

Hans team uppskattar att under invasionerna injicerar detta vatten 150 miljoner kilowatt av termisk kraft i isen, liknande värmeutsläppet från 10 miljoner köksugnar. De uppskattar att det här kan smälta 20 meter från isens botten varje år - ungefär höjden på en femvåningbyggnad.

Rignot la märke till att havsvattnet sprängdes in i ojämna, ojämna mönster, rusade långt inåt på vissa platser men inte på andra. För att förklara detta vände han sig till Christine Dow, en glaciolog på University of Waterloo i Kanada som har kartlagt flera subglaciala färskvattensfloder som flyter ut under Thwaites glaciär och hälls ut i havet.

Dow upptäckte att havsvattnet föredrog att migrera under isen på de breda områdena mellan floderna, där det kan strömma över nivå eller nedåtgående sluttande terräng, och isen lyfts lättast på grund av tryckskillnader.

Den här typen av saltvatteninvasion kan fördubbla den totala isförlustrat för vissa glaciärer, antyder nyligen simuleringar. De nya resultaten kan förklara varför grundlinjerna för två närliggande glaciärer, Pope och Smith, drog sig tillbaka två till fyra kilometer under ett år.

Detta tidvattensintrång "är ett fenomen vi helt enkelt inte vetat att leta efter", säger Dow. ”Jag misstänker att det är mycket utbrett.” Scambos noterar att det kommer att vara viktigt att inkludera detta nya fenomen i datorsimuleringar som förutsäger framtida isförluster och havsnivåhöjningar. "Jag är verkligen intresserad av att se hur detta kommer att påverka förlustraterna."