El Niño-hendelser er kjent for å bringe flom til Sør-Amerika og bidra til villbranner i Indonesia, men ny forskning avslører at de også påvirker høyden og massen på ishyllene i Antarktis.
Ishyller form der en isbre på land når kysten og isen renner ut på havet for å danne en flytende hylle.
Under en El Niño-hendelse får mange av ishyllene rundt Vest-Antarktis mer snø på overflaten, men mister også mer is nedenunder på grunn av varmt havvann.
Totalt sett mister ishyllene masse i løpet av en El Niño, mener forskningen, noe som gjør slike hendelser til en viktig faktor i svingningene i ishylle fra år til år.
Med mer "ekstreme" El Niño-hendelser forventet Når de globale temperaturene stiger, kunne ishyllene i Vest-Antarktis se større svingninger i høyde og masse, forteller hovedforfatteren til Carbon Brief - på toppen av deres akselerert tynning som svar på klimaendringer.
År til år svingninger
Rundt tre fjerdedeler av Antarktis kyst er omkranset av ishyller som søler ut på vannet. De spiller en viktig rolle for å "slå" isbreene på landet bak seg, og hindrer is som strømmer fra det indre rett ut i havet der det vil bidra til økning i havnivået.
Den nye studien, publisert i Nature Geoscience, fokuserer på ishyllene i Vest-Antarktis. Disse hyllene holder tilbake noen av de raskest smeltende breene på kontinentet.
Ved å bruke satellittdata fra fire oppdrag som dekker 1994 og 2017, identifiserte forskerne et mønster i hvordan ishyllenes høyde og masse svinger fra ett år til det neste.
Ishylldiagram. Kreditt: Prof Helen Fricker, Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego.
Carbon Brief fanget opp hovedforfatter Dr. Fernando Paolo på Høstmøte av American Geophysical Union forrige måned. Paolo er postdoktor ved NASAs Jet Propulsion Laboratory på California Institute of Technology.
Paolo starter med å forklare at forskningen deres kun konsentrerer seg om år-til-år-variabiliteten til ishyllene - ikke den generelle synkende trenden som har sett Vest-Antarktis ishyllene er tynne som svar på menneskelig forårsaket oppvarming. Han forteller til Carbon Brief:
”I vårt forrige arbeid fokuserte vi mer på trendene. I dette arbeidet fjerner vi faktisk isenes trender og er mer interessert i denne årlige variasjonen av ishøyden.
Studien finner en "veldig klar kobling" mellom El Niño-sørlige oscillasjonen (ENSO) og svingninger fra år til år i ishyllenes høyde og masse, sier Paolo.
El Niño er et naturfenomen som har sin opprinnelse i Stillehavet. Hvert femte år eller så, en forandring i vindene i ekvatorial Stillehav forårsaker et skifte til varmere enn normale havtemperaturer, som har knock-on-påvirkninger på værforhold hele verden. ENSO har også en kald fase, kjent som “La Niña”, som bringer kjøligere temperaturer til Stillehavet og også påvirker værforholdene mer utbredt.
Disse virkningene strekker seg til å påvirke vindmønstre i Vest-Antarktis. Dette stammer fra hvordan ENSO påvirker et lavtrykksværsystem kalt Amundsen Sea Low (ASL), som har en tendens til å sitte utenfor den vestlige antarktiske kysten.
Lufttrykket til ASL har en tendens til å være høyere i løpet av El Niño-årene og lavere i La Niña-årene. Paolo forklarer hvilken innvirkning dette har på ishyllene i regionen:
"I løpet av El Niño har vi en økning i snøfall som betyr at vi får mer masse på toppen av ishylla. De samme vindmønstrene styrer også sirkulasjonen lokalt. Spesielt fremmer det oppvelling av varmt dypt vann fra Antarktis på kontinentalsokkelen og skyver det under ishylla. Det vannet er varmere enn vannet, det ligger nærmere overflaten. Derfor fremmer det smelting av ishyllene ved basen. ”
(Kontinentalsokkelen er området med havbunn som umiddelbart omgir en landmasse, der havet er relativt grunt sammenlignet med det åpne hav utenfor det.)
<span style = "display: inline-block; bredde: 0px; overløp: skjult; linjehøyde: 0;" data-mce-type = "bokmerke" class = "mce_SELRES_start"> </span>
Dette betyr at det er to motsatte prosesser på gang, sier Paolo, så det neste spørsmålet å stille var: hvilken som vinner?
Svaret er todelt. På den ene siden er høyden ishyllen får ved tilleggs snøfall større enn isen som går tapt nedenfra. Så ishylla blir tykkere under et El Niño-arrangement.
Men på den annen side er den myke snøen som ishylla vinner ikke så tett som den faste isen den mister. Dette betyr at en El Niño samlet sett får ishylla til å miste masse, forklarer Paolo:
"Det viser seg at havet fjerner mer masse enn snøfallet kan legge til på toppen - bare fordi disse to masseendringene har forskjellige tettheter."
Så under en El Niño-hendelse får ishyllene høyde, men mister massen.
La Niña
Det motsatte skjer under en La Niña-hendelse, finner forskningen også. Toppen av ishylla får mindre snø, men ishyllene mister også mindre masse fra å smelte på undersiden. Så samlet sett får ishyllene til Vest-Antarktis masse under en La Niña-hendelse.
Grafikken nedenfor illustrerer dette. Det øverste diagrammet viser svingningene i gjennomsnittlig ishyllehøyde i Amundsenhavsregionen i Vest-Antarktis (blå linje) gjennom de fire satellittoppdragene.
Du kan se hvordan ishyllehøyde speiler “Oceanic Niña Index”I den svarte linjen i nedre diagram. Denne indeksen er en hovedindikator for ENSO-hendelser; en positiv indeks (skyggelagt rød) indikerer en varm El Niño-hendelse, mens en negativ indeks (skyggelagt blå) indikerer en kul La Niña-hendelse.
Mange av toppene i ishyllehøyde forekommer under El Niño-hendelser - og renner under La Niña.
Kart (øverst) viser den delen av Antarktis som vender mot Stillehavet (svart omriss) og Amundsenhavsregionen (blå). De svarte horisontale stolpene under betegner tidsperioden for hvert satellittoppdrag. Det øvre diagrammet viser et løpende gjennomsnitt på ishyllen i 12-måneder i Amundsenhavsregionen (blå linje, med usikkerhetsområdet i stiplet blå linje) og en kombinert indeks for ONI og ASL (rød linje). Det nedre diagrammet viser ONI, med moderat til veldig sterk El Niños (rød) og La Niñas (blå) som definert av NOAA. Både ONI / ASL- og ONI-linjene halter tomten på ishyllen med seks måneder for å gjøre det lettere å se det lignende mønsteret. Kilde: Paolo et al. (2018).
Amundsenhavet
Forskningen identifiserer at virkningen av ENSO er størst i ishyllene i Amundsenhavssektoren i Vest-Antarktis - spesielt Dotson og Sulzberger-hyllene - men den finner også en mindre innvirkning utenfor dette området.
Dette er ikke spesielt overraskende, sier Paolo, med tanke på at Amundsen Sea-regionen i Antarktis vender direkte mot Stillehavet, der El Niño og La Niña-hendelsene utvikler seg.
Dette kan du se på kartet og diagrammer nedenfor. Kartet viser de viktigste ishyllene langs Vest-Antarktis. Jo større firkanter og desto mørkere skyggelegging, desto større er innvirkningen av ENSO på ishylla.
Kartene til høyre på kartet sammenligner svingningene i ENSO med variasjonene i høyden på seks ishyller (Pine Island, Dotson, Getz, Nickerson, Sulzberger og Ross) og et gjennomsnitt for Amundsen Sea-regionen (“AMU”).
Som med det tidligere diagrammet, kan du se hvordan svingningene i ishyllen overveiende speiler mønsteret til hendelsene El Niño og La Niña. (Husk at disse sjøkartene bare viser variasjonen fra år til år i høyde på ishyllen, mens de langsiktige synkende trendene er fjernet.)
Den grå skyggelagte linjen plukker ut en bestemt periode på slutten av 20th århundre hvor en veldig sterk El Niño (1997-98) ble tett fulgt av en utvidet La Niña (1998-2001). Alle seks av ishyllene viser en økning i høyden under El Niño og en reduksjon i respons på den påfølgende La Niña.
Kart (til venstre) viser størrelsen på virkningen av ENSO på ishyllehøyde (større firkanter og mørkere skyggelegging indikerer større påvirkning). Diagrammer (til høyre) viser løpende gjennomsnitt av ONI (toppdiagram) og høyder for seks ishyller Pine Island (PIG), Dotson (DOT), Getz (GET), Nickerson (NIC), Sulzberger (SUL) og Ross (ROS). Det andre diagrammet fra toppen (AMU) viser kombinerte ishylleanomalier for Amundsen (AMU) ishyllene. ONI halter tomtene på ishyllen med seks måneder for å gjøre det lettere å se det lignende mønsteret. Kilde: Paolo et al. (2018).
Oppvarmende verden
Når de globale temperaturene stiger, forskning tyder på at ekstreme El Niño-hendelser vil bli hyppigere - til og med doble under bare 1.5C av oppvarming over preindustrielle nivåer.
Dette betyr at den kortsiktige variasjonen i høyden og massen på ishyllene i Vest-Antarktis også kan øke i fremtiden, sier Paolo:
"Siden vi så massen av ishyllene svinge - og det kan påvirkes av svingninger i El Niño - så i fremtiden skulle vi forvente en høyere svingning."
Denne økningsvariabiliteten må tas med i beregningen av hvordan forskerprosjekter endres i ishyllene når verden fortsetter å varme, avslutter studien.
Dr. Bethan Davies - en foreleser i fysisk geografi ved Royal Holloway, University of London, som ikke var involvert i forskningen - understreker viktigheten av å ha en fullstendig forståelse av hva som påvirker gevinstene og tapene i Antarktis ishyller.
Den nye studien er "et gjennomtenkt, originalt verk" og "veldig interessant," forteller hun Carbon Brief:
"Disse faktorene kan påvirke ishyllefølsomheten for klimaendringer i fremtiden, så forståelse av kontroller på ishyllens overflate-massebalanse er av avgjørende betydning."
Denne artikkelen opprinnelig dukket opp på CarbonBrief.org
Om forfatteren
Robert McSweeney er vitenskapsredaktør for CarbonBrief.org. Han har en MEng i maskinteknikk fra University of Warwick og en MSc i klimaendring fra University of East Anglia. Han har tidligere brukt åtte år på å jobbe med klimaendringsprosjekter hos konsulentfirmaet Atkins.
Relaterte bøker
