Isen i Antarktis har smeltet før

Isen i Antarktis binder opp 60 prosent av verdens ferskvann. 30 millioner kubikkilometer is er kanskje et vanskelig tall å forholde seg til. Men om absolutt all isen smeltet, ville havene stige med 58 meter i gjennomsnitt.

– Islaget øst i Antarktis lagrer enorme mengder vann. Det gjør at dette er den største mulige kilden til en økning i havnivåene i framtida. Om all isen øst i Antarktis forsvinner, stiger havet med 53 meter, sier Irina Rogozhina, førsteamanuensis ved Institutt for geografi ved NTNU.

Dette er den største kilden til usikkerhet rundt det å planlegge for endringer i havnivået.

Forskere fra NTNU var med i en gruppe fagfolk som undersøkte isen i Dronning Maud Land øst i Antarktis. Resultatene viser at utbredelsen av isen har variert mye over tid. Slikt er viktig å vite for den som ønsker å vite mer om klimaet på kloden vår og hvordan dette endrer seg.

Rogozhinas gruppe studerte islaget øst i Antarktis og en nedsmelting som fant sted for noen få tusen år siden. Resultatene er publisert i Nature-tidsskriftet Communications Earth & Environment.

Isen øst i Antarktis ligger i stor grad på land

Islaget i Antarktis er ikke jevnt fordelt eller ensartet. I vest ligger store deler av islaget under havnivået, helt ned til 2500 meters dybde. Det gjør denne delen sårbar for oppvarming av havet. Men islaget i øst ligger i stor grad direkte på land, over havnivået, noe som gjør den mindre sårbar om temperaturen i havet stiger.

Men isen øst i Antarktis var tynnere tidligere enn i dag, og ikke er det spesielt lenge siden heller. Faktisk var den tynnere etter slutten av forrige istid da tjukke islag over Nord-Amerika, nordlige deler av Europa og sørlige deler av Sør-Amerika smeltet og fikk havet til å stige med over 100 meter.

– Studien vår viser at isen øst i Antarktis i Dronning Maud Land smeltet raskt for mellom 9000 og 5000 år siden. Dette er i den perioden vi kaller holocen, eller mer presist mellom-holocen da store deler av verden opplevde varmere somre enn nå, sier førsteamanuensis Rogozhina.

Det overrasker ikke så mye at isen øst i Antarktis smeltet som følge av dette. Men det vekker likevel bekymring når den tilsynelatende stabile isen der kan endre seg så raskt.

Dessuten er det vrient å finne én enkelt, lett forklaring på denne oppførselen, eller å tidfeste nøyaktig når nedsmeltingen fant sted. Det gjelder ikke minst fordi forholdene i denne delen av verden er temmelig ugjestmilde til tider. Men forskerne fant ut hvordan de kunne løse mysteriet likevel.

• Les også: Hull i rullebanen tettes med is

Kosmisk stråling endrer steiner

Forskergruppen undersøkte steiner fra ulike nunataker i Dronning Maud Land for eksponering for kosmisk stråling.

– Nunatak er fjell som stikker opp gjennom isen. Vi har besøkt slike nunataker og tatt prøver, sier professor Ola Fredin ved Institutt for geovitenskap og petroleum.

Forskerne undersøker ulike isotoper, eller varianter, av grunnstoffer som klor, aluminium, beryllium og neon i steinene. Ved hjelp av slike kosmogene isotoper kan de peile isnivået over geologisk tid i Dronning Maud Land. Fredin sammenligner dette med peilepinnen til motoroljen på bilen.

Dermed kan de smarte forskerne si noe om hvor lenge steinene har vært eksponert for strålingen. Da kan de også si noe hvor lenge det er siden steinene har ligget under et beskyttende islag, og derfor ikke har absorbert noe kosmisk stråling.

Til dette bruker de blant annet data fra ulike områder, og kjører ulike datasimuleringer.

Stigende hav og varmere vann brøt opp isen i Antarktis

Forskerne tror dessuten at de er på sporet av en grunn til at isen øst i Antarktis ble tynnere ved slutten av siste istid.

– Vi tror at islaget ble mindre stabilt på grunn av høyere, regionale havnivåer og varmere  vann som steg opp fra havdypene i de polare strøkene, sier førsteamanuensis Rogozhina.

Dette varmere vannet smeltet isen fra undersiden, som førte til at store isfjell ble brutt opp og gjorde at isen fra innlandet bevegde seg raskere fra landet mot havet. Det igjen tynnet ut islaget på land.

– Prosessen ligner på det som skjer når et hus i en skråning mister fundamentet og begynner å skli ned skråningen, forklarer førsteamanuensis Rogozhina.

Kort sagt ble altså mindre stabile delene av isen øst i Antarktis, de som flyter på havet,  brutt opp lettere. Det igjen førte til at islaget ble mye tynnere i løpet av forholdsvis kort tid i geologisk sammenheng, altså noen hundre eller tusen år.

Tykt islag det vanligste langs kysten

Undersøkelser av kosmisk stråling kan i tillegg si noe om hvor vanlig det er at isen dekker et område. Forskerne har også undersøkt dette.

Resultatene viser at det vanligste i Antarktis er at isen ligger tjukk langs kysten. Men ikke overalt lengre inn på land der fjelltopper trenger gjennom isen og landmassene kan ligge flere tusen meter høyere.

– Vi finner at landmassene langs kysten av Dronning Maud Land har vært dekket av is mellom 75 og 97 prosent av tida i løpet av de siste én million årene, sier professor Fredin.

Men fjelltoppene er bare dekket av og til

Fredin var også del av en studie som er publisert i en annen artikkel i Nature-tidsskriftet Communications Earth & Environment. De undersøkte steiner fra flere ulike områder i Dronning Maud Land, og fant store variasjoner.

– I motsetning til langs kysten, som har vært isdekket det meste av tiden, finner vi at fjelltoppene lengre inne på kontinentet har vært isdekket så lite som 20 prosent av tiden, sier professor Fredin.

Tykkelsen på isen, og hastigheten den beveger seg med, varierer altså mye om vi undersøker lengre tidsrom. Fjellkjeden lengre inn på kontinentet virker som et viktig skille mellom den dynamiske kysten og isødet lengre mot Sydpolen som varierer mye mindre i tykkelse.

• Les også: Hva slags havis er det? Spør Knut!

Referanser:

Suganuma, Y., Kaneda, H., Mas e Braga, M. et al. Regional sea-level highstand triggered Holocene ice sheet thinning across coastal Dronning Maud Land, East Antarctica. Commun Earth Environ 3, 273 (2022). https://doi.org/10.1038/s43247-022-00599-z

Andersen, J.L., Newall, J.C., Fredin, O. et al. A topographic hinge-zone divides coastal and inland ice dynamic regimes in East Antarctica. Commun Earth Environ 4, 9 (2023). https://doi.org/10.1038/s43247-022-00673-6