DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07049-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38383628
تاريخ النشر: 2024-02-21
المؤلف: Bertie W. J. Miles وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات وملاحظات الكريوسفير
نظرة عامة
تناقش قسم ورقة البحث فقدان الكتلة من صفائح الجليد في القارة القطبية الجنوبية، والذي يُعزى بشكل أساسي إلى تآكل الأرفف الجليدية العائمة، مما يقلل من قدرتها على دعم الجليد الأرضي ويسرع تدفقه إلى المحيط. كانت بيانات قياس الارتفاع عبر الأقمار الصناعية حول سمك الأرفف الجليدية متاحة فقط منذ عام 1992، مما ترك تآكلًا سابقًا غير مُقاس. لمعالجة هذه الفجوة، يقترح المؤلفون طريقة بديلة لتمديد سجل تغييرات سمك الأرفف الجليدية من خلال تحليل تغييرات مساحة السطح لنقاط التثبيت—الارتفاعات القاعية الأساسية التي تثبت الأرفف الجليدية—على مدى ثلاث فترات متميزة: 1973-1989، 1989-2000، و2000-2022.
تكشف النتائج أنه بين عامي 1973 و1989، شهدت نسبة صغيرة فقط من الأرفف الجليدية تآكلًا، بشكل أساسي في خليج أموندسن وعلى طول ساحل ويلكس لاند. ومع ذلك، تسارعت وتيرة التآكل بشكل كبير في العقود اللاحقة، حيث زادت نسبة نقاط التثبيت التي انخفضت في المساحة من 15% (1973-1989) إلى 25% (1989-2000) وبلغت 37% بحلول عام 2022. تشير هذه الاتجاهات إلى تراجع مستمر في قدرة الأرفف الجليدية على الدعم، مما قد يعزز من تصريف الجليد ويساهم في ارتفاع مستويات البحار.
نقاش
تقدم الدراسة تحليلًا شاملاً للتغيرات في نقاط التثبيت للأرفف الجليدية في القارة القطبية الجنوبية على مدى الخمسين عامًا الماضية، باستخدام أرشيف جديد من الموزاييكات الخالية من السحب تقريبًا من لاندسات من 1973، 1989، 2000، و2022. تصنف الدراسة التغيرات في نقاط التثبيت إلى ثلاث مجموعات: تلك التي انخفضت في المساحة، وتلك التي لم يحدث لها تغيير ملحوظ، وتلك التي زادت. من الجدير بالذكر أنه تم العثور على ارتباط كبير بين نمو نقاط التثبيت ومناطق زيادة سمك الأرفف الجليدية، حيث تتوافق 86% من نقاط التثبيت المتوسعة مع مناطق زيادة السمك، بينما كانت 66% من تلك التي انكمشت مرتبطة بالتآكل. يدعم هذا الارتباط استخدام تغييرات نقاط التثبيت كبديل لتغيرات سمك الأرفف الجليدية.
تشير النتائج إلى أن تآكل الأرفف الجليدية يحدث منذ عقود، خاصة في مناطق خليج أموندسن وويلكس لاند، مع زيادة ملحوظة في فقدان نقاط التثبيت بمرور الوقت—from 15% reduction between 1973 and 1989 to 37% from 2000 to 2022. تسلط الدراسة الضوء على أنه بينما أظهرت بعض الأرفف الجليدية مقاومة، فإن أخرى، مثل أنهار ثويتس وجزيرة باين الجليدية، تقترب من الانفصال الكامل، مما يشير إلى إمكانية فقدان كتلة لا يمكن عكسها. تؤكد الدراسة على التفاعل المعقد بين العوامل المحيطية والجوية التي تدفع هذه التغيرات، مع تداعيات على استقرار الأرفف الجليدية المستقبلية وارتفاع مستوى سطح البحر العالمي.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-024-07049-0
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38383628
Publication Date: 2024-02-21
Author(s): Bertie W. J. Miles et al.
Primary Topic: Cryospheric studies and observations
Overview
The research paper section discusses the mass loss of the Antarctic Ice Sheet, primarily attributed to the thinning of its floating ice shelves, which diminishes their ability to buttress land ice and accelerates its flow into the ocean. Satellite altimetry data on ice-shelf thickness has been available only since 1992, leaving earlier thinning unquantified. To address this gap, the authors propose a proxy method to extend the record of ice-shelf thickness changes by analyzing the surface area changes of pinning points—underlying bathymetric highs anchoring the ice shelves—over three distinct periods: 1973-1989, 1989-2000, and 2000-2022.
The findings reveal that between 1973 and 1989, only a small fraction of ice shelves experienced thinning, primarily in the Amundsen Sea Embayment and along the Wilkes Land coastline. However, the rate of thinning accelerated significantly in subsequent decades, with the proportion of pinning points that reduced in extent increasing from 15% (1973-1989) to 25% (1989-2000) and reaching 37% by 2022. This trend suggests a continued decline in the buttressing capacity of ice shelves, which could further enhance ice discharge and contribute to rising sea levels.
Discussion
The research presents a comprehensive analysis of the changes in pinning points of Antarctic ice shelves over the past 50 years, utilizing a newly created archive of near-cloud-free Landsat mosaics from 1973, 1989, 2000, and 2022. The study categorizes changes in pinning points into three groups: those that have decreased in extent, those with no detectable change, and those that have increased. Notably, a significant correlation was found between the growth of pinning points and areas of ice-shelf thickening, with 86% of expanding pinning points corresponding to regions of increased thickness, while 66% of those that shrank were associated with thinning. This correlation supports the use of pinning-point changes as a proxy for ice-shelf thickness variations.
The findings indicate that ice-shelf thinning has been occurring for decades, particularly in the Amundsen Sea and Wilkes Land regions, with a marked increase in pinning-point loss over time—from 15% reduction between 1973 and 1989 to 37% from 2000 to 2022. The study highlights that while some ice shelves have shown resilience, others, such as the Thwaites and Pine Island glaciers, are nearing complete unpinning, suggesting a potential for irreversible mass loss. The research underscores the complex interplay of oceanic and atmospheric factors driving these changes, with implications for future ice-shelf stability and global sea-level rise.