Их результаты были опубликованы в Geophysical Research Letters.
Спутниковые измерения, проведенные в период с 1994 по 2017 год, выявили значительные изменения толщины плавучих шельфовых ледников, окружающих Антарктический ледяной щит. Эти полки упираются в наземный лед, удерживая их на месте, как страховочную ленту.
Хотя предполагалось, что истончение шельфовых ледников было ответственно за прямую потерю льда с наземного ледникового покрова в океан, до сих пор не было фактических доказательств, связывающих данные и физику, которые могли бы это продемонстрировать.
Исследователи из Великобритании и США провели первую на всем континенте оценку воздействия истончения шельфовых ледников на течение льда в Антарктиде.
Их особенно интересовало, сколько льда пересекает «линию заземления».
Это точка, где наземный ледяной покров встречается с морскими шельфовыми ледниками.
Они использовали современную модель ледяного потока, разработанную в Нортумбрийском университете, Великобритания, и недавно доступные измерения изменений геометрии шельфовых ледников для расчета изменений в приземленном ледяном потоке.
Когда смоделированные результаты сравнивались с результатами, полученными со спутников за последние 25 лет, исследователи обнаружили то, что они описали как «поразительное и надежное» сходство в структуре льда, стекающего с ледяного покрова в океан.
Наибольшее воздействие было обнаружено в Западной Антарктиде, которая уже вносит значительный вклад в изменение уровня моря.
Наибольшие изменения происходят вокруг ледников Пайн-Айленд и Туэйтс. На леднике Пайн-Айленд свидетельства этих изменений можно было увидеть почти в 100 милях (150 км) от суши, выше по течению от линии заземления.
Хильмар Гудмундссон, профессор гляциологии и экстремальных условий окружающей среды в Университете Нортумбрии, провел исследование.
Он сказал, что существует давний вопрос о том, что вызвало изменения, которые мы наблюдали в наземном льду за последние 25 лет, и что, хотя в качестве причины было предложено истончение плавучих шельфовых ледников, идея никогда не была проверена до сих пор.
«Меня поразило, насколько хорошо наши смоделированные изменения согласуются с моделью наблюдаемой потери массы», – сказал он.
«Есть и другие процессы, но теперь мы можем твердо заявить, что наблюдаемые изменения в шельфовых ледниках действительно вызывают значительные изменения в грунтовом льду, ускоряя его поток в океан."
Важнейшим элементом выводов была скорость, с которой лед тек с пласта в океан в результате истончения шельфовых ледников.
«Один из самых важных уроков этого исследования заключается в том, что воздействие ощущается без промедления», – сказал профессор Гудмундссон.
"Обычно мы различаем мгновенный отклик и отложенный переходный отклик. Наше исследование показывает, что истончение шельфовых ледников приводит к значительному мгновенному отклику на ледяной поток и продолжающейся потере массы.
Это означает, что мы не защищены от воздействия Антарктического ледяного щита на глобальный уровень моря из-за длительного времени реагирования."
Он добавил: «Это исследование закрывает важную дыру в нашем понимании.
Отсутствие данных и ограничения в моделировании ранее затрудняли количественную оценку важности вызванных океаном изменений как движущей силы продолжающейся потери массы, но теперь мы показали, что наблюдаемые изменения шельфового ледника действительно значительно влияют на поток вверх по течению."
Исследование проводилось под руководством Университета Нортумбрии в Ньюкасле в Великобритании, Лаборатории реактивного движения НАСА и Океанографического института Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Хелен Аманда Фрикер, профессор Института океанографии Скриппса, сказала: «Шельфовые ледники являются наиболее уязвимыми частями системы ледяного покрова Антарктиды, и мы знаем, что они сокращаются, но до этой работы мы не знали, как это повлияло на заземленный лед позади них."
Фернандо Паоло, научный сотрудник Лаборатории реактивного движения / Калифорнийского технологического института, добавил: «Поразительно, насколько далеко от суши изменения в шельфовых ледниках могут повлиять на течение ледникового покрова. Поскольку теперь мы знаем, что сокращающиеся шельфовые ледники напрямую ответственны за увеличение сброса льда в океан, важно, чтобы мы продолжали следить за ними, чтобы наблюдать, как они развиваются."
Считается, что шельфовые ледники могут истончаться из-за изменений теплосодержания океана, либо из-за потепления океана, либо из-за изменений в том, как океан циркулирует вокруг шельфов и под ними, но необходимы дальнейшие исследования, чтобы установить конкретные причины.
Он частично финансировался как через проект PROPHET Международного сотрудничества по ледникам Туэйтса, так и через недавно объявленное исследование TiPACCs, которые, соответственно, финансируются Советом по исследованиям окружающей среды / Национальным научным фондом и программой исследований и инноваций Европейского союза Horizon 2020.