Dybt under et tilsyneladende fladt isskjold tegner sig et dramatisk landskab, der grundlæggende ændrer vores syn på Antarktis.
Forskere har med et nyt kort synliggjort en skjult verden under næsten to kilometer is. Dette underliggende relief styrer gletsjerne, påvirker havniveaustigningen og fortæller et glemt kapitel fra vor planets geologiske historie.
Et ukendt kontinent under to kilometer is
Antarktis ligner set fra rummet en hvid, glat kuppel. I virkeligheden udgør det et af de mest barske kontinenter på jorden. Omkring 98 procent af landoverfladen ligger skjult under en massiv iskappe, som visse steder er tykkere end de højeste Alper. Derunder findes bjerge, dybe dale, kløfter og plateauer, der i årevis hovedsageligt er blevet kortlagt ud fra estimater og fragmentariske målinger.
Det nye kort, baseret på en kombination af radarobservationer, satellitdata og geofysiske modeller, forandrer dette billede. Forskere kortlægger nu med langt finere opløsning, hvordan klippeundergrunden under isen er opbygget. Det giver overraskelser: dobbelt så mange bakker som antaget, samt en gigantisk dal der strækker sig hundreder af kilometer.
Det skjulte relief under isen bestemmer, hvor gletsjere accelererer, hvor isen klæber fast, og hvor den bliver sårbar over for opvarmende oceanvand.
Sådan “kigger du igennem” kilometer is
Radarstråler som røntgenbillede af iskappen
For at rekonstruere landskabet under iskappen benytter teams såkaldt isradar: instrumenter under fly eller på isoverfladen, der udsender højfrekvente radiosignaler. Disse signaler trænger igennem isen, reflekteres fra klippeundergrunden eller fra lag med anderledes is og vender tilbage til modtageren.
Tiden mellem udsendelse og modtagelse afslører noget om issituationen: ud fra denne forsinkelse kan man beregne isens tykkelse. Ved at kombinere disse målinger med tyngdekraftdata og satellitoberservationer af ishastigheden kan man udlede undergrundens form, selv på steder hvor intet menneske har sat sin fod.
- Flyradar: måler langs store ruter hen over kontinentet.
- Satellitter: følger isoverfladens bevægelse og deformation.
- Gravimetri: små variationer i tyngdekraften afslører relief og stentæthed.
- Numeriske modeller: udfylder huller i områder uden direkte målinger.
Denne tilgang leverede tidligere allerede BedMachine-projektet, som blandt andet synliggjorde den ekstremt dybe canyon under Denman-gletsjeren. Dér dykker klippeundergrunden mere end 3,5 kilometer under havniveauet, dybere end de dybeste havbunde tæt på kontinenterne.
Dobbelt så mange bakker, en kæmpemæssig dal
Den nye generation af kortprodukter skærper dette arbejde. I stedet for et grofmasket billede af store bjerge og plateauer fremtræder nu en fint detaljeret topografi. Små rygge, afrundede bakker og smalle kamme kommer i syne. Antallet af genkendelige bakkestrukturer viser sig at være cirka dobbelt så højt som det, tidligere rekonstruktioner viste.
Disse ekstra strukturer er mere end en fodnote; de fungerer som bremser og skinner for isen. Gletsjere klamrer sig fast omkring klippekanter eller ledes netop langs bløde dale mod havet. En tilsyneladende lille forhøjning kan markere overgangen mellem en stabil og en ustabil isstrøm.
Hver bakke og hver ryg under isen kan gøre forskellen mellem en gletsjer, der glider langsomt, eller pludseligt accelererer mod oceanet.
Særligt spektakulær er identificeringen af en gigantisk dal, delvist kendt tidligere, men nu langt mere præcist afgrænset. Denne dal løber under en række kystgletsjere og ligger stort set under havniveau. Det gør området følsomt over for varmt oceanvand, som kan trænge ind under iskanten.
Hvorfor dette skjulte relief påvirker havniveauet
Gletsjere som motorveje for smeltevand
Den antarktiske iskappe er jordens største ferskvandsreservoir. Ændres hastigheden, hvormed denne is flyder mod oceanet, bevæger havniveauet sig med over hele verden. Relieffet under isen leder isen som et vejnet: dybe dale fungerer som motorveje, bakker og tværgående rygge som tærskler eller betalingsstationer.
Hvor undergrunden er blidt skrånende og under havniveau, kan oceanvand trænge langt ind i landet. Der smelter iskappen nedefra, hvilket gør isen tyndere og accelererer gletsjerne. I områder med barsk undergrund, fuld af bakker og skarpe kanter, stopper isstrømmen oftere op. Det nye kort viser disse kontraster langt skarpere.
| Type relief | Effekt på gletsjerbevægelse | Indvirkning på havniveaurisiko |
|---|---|---|
| Dyb dal under havniveau | Accelererer afløb mod havet | Forhøjet risiko for langvarig bidrag |
| Bakkeryg på tværs af strømningsretning | Bremser gletsjer, skaber stabiliserende tærskel | Kan forsinke ustabilitet |
| Fladt plateau over havniveau | Relativt langsom, jævn strømning | Lavere direkte bidrag, men følsomt over for opvarmning af luften |
Den kæmpemæssige dal, som nu fremtræder skarpere, bekymrer forskerne. Ligger tærsklen ved kysten lavere end antaget, kan en tilbagetrækgende gletsjer hurtigere nå et punkt, hvor den bliver ustabil. I dette scenarie skubber isen accelereret ud i oceanet gennem årtier til århundreder, uden at menneskeheden nemt kan bremse processen.
Et nyt vindue til den geologiske historie
Gamle bjerge under ung is
Kortet handler ikke kun om fremtidigt havniveau, men også om kontinentets fortid. Bakkeryggene, dalene og plateauerne fortæller en historie om kollision mellem plader, forsvundne flodsystemer og tidligere istider. Nogle bjergkæder under den østlige del af Antarktis hører til ældgamle kratoner, stenpakker der allerede eksisterede, da de første komplekse livsformer dukkede op.
De dybe kløfter minder om udskårne floddale fra før kontinentet forsvandt under is. Senere gletsjere har udgravet og fyldt disse strukturer med sediment. Ved at kende undergrunden nøjagtigt kan geologer bedre rekonstruere, hvordan klimaet har udviklet sig gennem millioner af år.
Antarktis fungerer som et arkivskab, hvis skuffer er frosset lukkede; med geofysiske kort kan forskere i det mindste læse indholdet uden at bryde dem op.
Hvad dette betyder for klimamodeller
Bedre fremskrivninger af fremtidig havniveaustigning
Klimamodeller, der simulerer gletsjerdynamik, bruger topografien under isen som input. Forkerte antagelser om en dal eller en tærskel kan føre til store afvigelser i forudsigelsen af fremtidige istab. Det nye kort reducerer denne risiko. Ismodeller kan nu mere præcist efterligne, hvordan gletsjere reagerer på varmere luft og oceanvand.
For kystbyer verden over betyder det mere konkrete scenarier. Ingeniører og beslutningstagere arbejder ofte med båndbredder: et lavt, mellemhøjt og højt estimat af havniveauet i 2100 og derefter. Mere præcis viden om Antarktis indsnævrer disse båndbredder, så investeringer i diger, dæmninger og fysisk planlægning kan ske mere målrettet.
Fremtidige målinger og uopdagede zoner
Trods fremskridtene forbliver der hvide pletter. Visse dele af Øst-Antarktis er stadig næppe overfløjet med radar på grund af ekstrem kulde, logistiske udfordringer og lange afstande til forskningsstationer. Dér stoler modellerne stadig kraftigt på indirekte metoder.
Nye generationer af satellitter og autonome fly skal udfylde disse huller. Forskere arbejder på droner, der selvstændigt kan patruljere over isen i ugevis med radar, kameraer og gps ombord. Efterhånden som disse systemer indsamler flere data, kan kortet skærpes yderligere, og små, men klimakritiske strukturer kan komme frem i lyset.
Antarktis som laboratorium for risici og muligheder
Undergrundkortet nærer også praktiske anvendelser uden for klimavidenskaben. For glaciologer hjælper det med at planlægge boreprojekter, eksempelvis for at nå gammel is, der bærer information om tidligere atmosfærisk sammensætning. En forkert placering over en dyb dal kan forsinke eller endog umuliggøre et projekt, mens en stabil undergrund gør boringen sikrere og billigere.
Desuden forskyder risikovurderinger for isplader ved kontinentets rand sig. Hvor relieffet peger på stejle, nedadgående bunde under havniveau, regner forskere med såkaldt marin iskapsustabilitet: en proces hvor tilbagetrækningen af en gletsjers grundlinje sætter en kædereaktion i gang. Sådanne indsigter styrer internationale diskussioner om emissionsreduktion, tilpasningstiltag og finansielle buffere til klimaskader.
For dem, der vil fordybe sig yderligere i emnet, lønner det sig at forstå begreber som “grundlinje”, “marin iskappe” og “ishylde” bedre. Grundlinjen markerer overgangen mellem is, der hviler på sten, og is der flyder på havet. Netop omkring denne linje fungerer de skjulte bakker og dale som usynlige kontakter. Små forskydninger i denne zone kan ændre balancen mellem stabile og ustabile ismasser med konsekvenser tusinder af kilometer derfra langs sårbare kyster overalt i verden.
