Den kalvede front af Totten Glacier. Esmee van Wijk / CSIRO

Antarktis føler allerede varmen fra klimaændringerne med hurtig smeltning og tilbagetrækning af gletsjere i de seneste årtier.

Ismassetab fra Antarktis og Grønland bidrager med cirka 20% til den nuværende sats på den globale havstand stiger. Dette istab er forventes at stige i det kommende århundrede.

En nylig artikel om samtalen rejste begrebet "klimatippepunkter”: Tærskler i klimasystemet, der, når de først er overtrådt, fører til betydelige og irreversible ændringer.

Et sådant klimatippepunkt kan forekomme som et resultat af den stadig hurtigere tilbagegang af de antarktiske isark, hvilket fører til en hurtig stigning i havniveauet. Men hvad er denne tærskel? Og hvornår vil vi nå det?

Hvordan ser vippepunktet ud?

Den antarktiske isplade er en stor ismasse, op til 4 km tyk nogle steder og er jordet på bundgrunden. Is flyder generelt fra det indre af kontinentet mod marginalerne og fremskyndes som det går.

Hvor isfladen møder havet, begynder store sektioner af tilsluttede is - ishylder - at flyde. Disse smelter til sidst fra basen eller lægger sig ned som isbjerge. Hele arket genopfyldes ved at samle snefald.

Flydende ishylder fungerer som en kork i en vinflaske, bremser islaget, når det strømmer mod oceanerne. Hvis ishylder fjernes fra systemet, vil isarket hurtigt accelerere mod havet, hvilket medfører yderligere ismassetab.

Et vippepunkt forekommer, hvis for meget af ishylden går tabt. I nogle gletsjere kan dette udløse irreversibel tilbagetog.

Hvor er vippepunktet?

En måde at identificere et vippepunkt på er at finde ud af, hvor meget hylde Antarktis kan miste, og hvorfra, uden at ændre den samlede isstrøm væsentligt.

En nylig undersøgelse fandt, at 13.4% af den antarktiske hylde - distribueret regionalt over kontinentet - ikke spiller en aktiv rolle i isstrømmen. Men hvis dette "sikkerhedsbånd" blev fjernet, ville det resultere i en betydelig acceleration af islaget.

Antarktiske ishylder har været tyndere med en samlet hastighed på ca. 300 kubik km om året mellem 2003 og 2012 og forventes at blive endnu tyndere i det 21st århundrede. Denne udtynding vil bevæge antarktiske ishylder mod et vippepunkt, hvor irreversibel kollaps af ishylden og stigning i havniveauet kan følge.

Hvordan forudsiger vi, hvornår vil det ske?

Nogle områder af Vestantarktis kan muligvis allerede være tæt på vippepunktet. F.eks. Ishylder langs kysten af Amundsen og Bellingshausen Seas er de hurtigst tyndende og har mindste “sikkerhedsbånd” af alle Antarktis-ishylder.

For at forudsige, hvornår isets ”sikkerhedsbånd” kan gå tabt, er vi nødt til at projicere ændringer i fremtiden. Dette kræver bedre forståelse af processer, der fjerner is fra ispladen, såsom smeltning ved bunden af ​​ishylder og isbjælkning.

Smeltning under ishylder er den vigtigste kilde til antarktisk istab. Det drives af kontakt mellem varmere havvand og undersiden af ​​ishylder.

At finde ud af, hvor meget is, der vil gå tabt i fremtiden, kræver viden om, hvor hurtigt havene opvarmes, hvor disse varmere vand vil strømme, og atmosfærens rolle i at modulere disse interaktioner. Det er en kompleks opgave, der kræver computermodellering.

At forudsige, hvor hurtigt ishylder bryder sammen og danner isbjerge, er mindre godt forstået og er i øjeblikket en af ​​de største usikkerheder i fremtidens massetab i Antarktis. Meget af isen, der går tabt, når isbjerge kalver forekommer i den sporadiske frigivelse af ekstremt store isbjerge, der kan være titusinder eller endda hundreder af kilometer på tværs.

Det er vanskeligt at forudsige nøjagtigt hvornår og hvor ofte store isbjerge går i stykker. Modeller, der kan gengive denne opførsel, udvikles stadig.

Forskere forsker aktivt på disse områder ved at udvikle modeller af isark og oceaner samt studere de processer, der driver massetab fra Antarktis. Disse undersøgelser er nødt til at kombinere langsigtede observationer med modeller: modellsimuleringer kan derefter evalueres og forbedres, hvilket gør videnskaben stærkere.

Forbindelsen mellem isark, oceaner, havis og atmosfære er en af ​​de mindst forståede, men mest vigtige faktorer i Antarktis vippepunkt. At forstå det bedre vil hjælpe os med at projicere, hvor meget havstanden vil stige, og i sidste ende hvordan vi kan tilpasse os.