Oversatt fra en pressemelding fra University of Exeter.
Funnene vekker forskernes bekymring for at det vil regne mer i Antarktis når en større del av bakken blir isfri, og at dette kan sette i gang prosesser som akselererer tapet av is.
Forskningen er basert på klimamodellering og sammenligninger av data fra for 11–17 millioner år siden. I denne perioden, midt i epoken Miocen, var CO2-konsentrasjonen og den globale gjennomsnittstemperaturen omtrent så høye som vi kan vente ved slutten av dette århundret.
Studien ble utført ved britiske Met Office, universitetene i Exeter, Bristol, Cardiff og Stockholm, NORCE og Bjerknessenteret for klimaforskning.
«Når innlandsisen smelter, vil bakken som avdekkes reflektere mindre stråling, og temperaturen vil stige lokalt», sier Catherine Bradshaw ved Met Office og University of Exeter, som tidligere jobbet ved Universitetet i Bergen og Bjerknessenteret. «Det kan endre været drastisk».
Vinden snur når is forsvinner
Når en stor innlandsis ligger over kontinentet, som i dag, blåser vinden i Antarktis vanligvis fra kontinentet og utover havet.
«Hvis kontinentet varmes opp, kan dette reverseres, med vind som blåser fra den kalde sjøen mot varmere land, akkurat som i monsunene ellers i verden. Det ville bringe ekstra regn til Antarktis, og mer ferskvann ville renne ut i havet", sier Catherine Bradshaw.
Ferskvann er lettere enn saltvann og kan legge seg i overflaten, fremfor å synke og sirkulere slik saltvannet gjør. Dermed brytes koblingen mellom dyphavet og overflatevannet, slik at varmere vann kan samle seg i dypet.
Studien antyder at prosesser som igangsettes av økt nedbør kan redusere klimasystemets mulighet til å opprettholde en stor innlandis i Antarktis.
«Hvis mer land kommer frem i Antarktis, vil en stor innlandsis vanskeligere gjenoppbygges. I Miocen var planetbanene ikke til hjelp, og derfor kan innlandsisen kanskje ha kollapset da», sier Catherine Bradshaw.
Issmelting kobles til endringer i dyphavet
Under den varme perioden midt i Miocen, var det store temperatursvingninger i dyphavet. Studien viser at svingningene i isutbredelsen på land var en viktig faktor i de dramatiske endringene i dyphavet. Fluktuasjoner i ismengden var mindre viktig.
Variasjoner i jordens posisjon i forhold til solen fikk innlandsisen til å rykke frem og trekke seg tilbake. Dette endret været og satte i gang prosesser som kan akselerere istap eller isvekst.
Regn som faller på isen kan forårsake oppsprekking, overflatesmelting og mer avrenning av smeltevann fra kontinentet. Det kan igjen få temperaturen til å stige i dyphavet, noe som potensielt kan påvirke isen nedenfra der den møter havet.
Funn i den nye studien antyder at innlandsisen i Antarktis gikk betraktelig tilbake midt i Miocen, og så stabiliserte seg da det ble kaldere.
Professor Agatha de Boer fra Stockholms universitet, som også var med på arbeidet, sier: «Når klimaet i Miocen ble kaldere, ble koblingen mellom innlandsisens utbredelse og temperaturen i dyphavet gjennom den hydrologiske syklusen brutt. Med en gang Antarktis var fullstendig dekket av is, blåste det alltid fra land og utover havet, og som et resultat, ble nedbøren redusert til de lave nivåene av snø som faller over kontinentet i dag.»
Petra Langebroek, seniorforsker ved NORCE og Bjerknessenteret for klimaforskning, som også var med, tilføyer: «Disse funnene tilsier at et skifte i havets sensitivitet overfor endringer i innlandsisen oppstår når isen trekker seg tilbake og avdekker land som tidligere har vært dekket av is.»
Professor Carrie Lear fra Cardiff University, som satte i gang prosjektet, konkluderer: «Denne studien antyder at under en varm periode for omtrent 15 millioner år siden, var den antarktiske innlandsisen i stand til å rykke langt frem og trekke seg tilbake over kontinentet. Det vekker bekymring, men mer forskning trengs for å finne ut nøyaktig hva dette betyr for innlandsisen i Antarktis langt inn i fremtiden.»
Catherine Bradshaw understreker at forholdene nå ikke er identiske med forholdene midt i Miocen, og at modellen brukt i studien ikke inkluderer konsekvensene av tilbakekobling mellom karbonsyklusen eller med selve innlandsisen.
Studien ble finansiert av det britiske Natural Environment Research Council og det svenske Vetenskapsrådet.
Referanse
Bradshaw, C.D., Langebroek, P.M., Lear, C.H. et al. Hydrological impact of Middle Miocene Antarctic ice-free areas coupled to deep ocean temperatures. Nat. Geosci. (2021). https://doi.org/10.1038/s41561-021-00745-w