Andra gången gillt för Antarktisexpedition

Berget Vardeklettane i Antarktis. Foto: Ola Eriksson.

Under årets Antarktisexpedition DML 2023/24 som organiseras av Polarforskningssekretariatet deltar ett projekt där forskarna söker svar på hur Antarktis kommer utvecklas i ett framtida varmare klimat. En del av svaret sitter i berggrunden och flyttblock som inlandsisen fört med sig.

– Den största osäkerheten i IPCC:s prognos av havsnivåförändringar är hur mycket smältande inlandsisar bidrar till höjningar, och speciellt inlandsisar på Antarktis. Att få bättre kontroll på detta är viktigt för samhället i stort, och speciellt för kustnära samhällen, säger Arjen Stroeven, professor i naturgeografi vid Stockholms universitet som är forskningsledare för projektet MAGIC-DML.

MAGIC-DML står för Mapping, Measuring and Modelling Antarctic Geomorphology and Ice Change in Dronning Maud Land. Det är ett internationellt samarbete med forskare från bland annat Sverige, Norge, Storbritannien, Tyskland och USA. Det gemensamma intresset är att studera variationer i de antarktiska inlandsisarnas tjocklek och dynamik.

– Vi söker svar på frågan hur fort, och när, som inlandsisens yta har förändrats i geologisk tid. Vi testar hypotesen att isen växer till på höjden och smälter bort längs havskanten under globala värmetider (interglacialer) samt det motsatta förhållandet – att den krymper i höjd men växer till längs havskanten under globala kalltider (glacialer). Detta kan vi simulera genom datormodeller, men dessa modeller måste kalibreras mot kunskap från fältstudier. En sådan ”kalibrerad” datormodell ger de bästa förutsättningarna för att kunna prognostisera hur Antarktis kommer att utveckla i en varmare framtida klimat, säger Arjen Stroeven. 

En fortsättning på tidigare forskning

Årets expedition knyter an till två tidigare expeditioner inom MAGIC-DML som gjordes säsongerna 2016/17 och 2017/18. Förutom Arjen Stroeven deltar även Jane Lund Andersen, forskare vid Stockholms universitet och Martim Mas e Braga, tidigare doktorand vid Stockholms universitet och numera postdoc vid University of St Andrews, Skottland. Säsongen 2020/21 var teamet också på väg till Antarktis, men fick återvända hem från Kapstaden i samband med att omständigheter kring Covid-19 satte käppar i hjulet. Då började tankar om framtida forskning att formas.

– Det blev startskottet för det nya Antarktisprojektet iQ2300 tillsammans med ett 50-tal kollegor i Sverige och internationellt, så utfallet blev bra trots två uteblivna fältsäsonger och lång väntan, säger Arjen Stroeven.

Nu ska forskarna ta kompletterande prover i områden som inte besökts tidigare, men som var påtänkta under MAGIC-DML 2016/17 och 2017/18, med målet att hitta belägg för om inlandsisen krymper i kustnära områden.

– Vi kommer ta prover av flyttblock och berggrund. Genom att åldersbestämma dessa prover vet vi när isen senast var så tjock att den täckte berghällen, alternativt när den lämnade flyttblocket efter sig, säger Arjen Stroeven.

De områden som ska besökas i Antarktis är Mannefallknausane, Heimefrontfjella, och Vestfjella. De tre forskarna kommer färdas upp till 30 mil från forskningsstationen Wasa med hjälp av skoter. Matlagning och övernattning sker i arkar. Det är första gången som Arjen Stroeven och hans två kollegor bor i dessa.

– Arkarna gör övernattningarna säkrare och bekvämare. Vi har värme och kan laga mat och ladda elektroniken inomhus. Det går också snabbare att få lägret i ordning och att plocka ner det, säger Arjen Stroeven.

Nunatacker i Dronning Maud Land, Antarktis. Foto: Ola Fredin

En lång arkexpedition

Forskarna kommer att befinna sig cirka sex veckor på isen i omgångar. Under fältarbetet kommer även tre personer från Polarforskningssekretariatet att delta, bland dessa en läkare.

– Den längsta turen varar tre veckor och tar oss till Mannefallknausane och Heimefrontfjella med besök på stationen Svea. Vi har dessutom planerat för en längre tur till Vestfjella, säger Arjen Stroeven.

Under de fältkurser som Polarforskningssekretariatet höll vid Abisko naturvetenskapliga station och i Stockholmstrakten fick expeditionsdeltagarna både teoretisk kunskap och praktisk träning inför sin Antarktisvistelse.

– Som grupp måste vi vara väldigt fokuserade. Alla har sina roller. Det är en krävande miljö med kyla trots att det är högsommar då. Det finns farligheter förknippade med sprickor som uppstår genom isens rörelse och stenras. Gruppdynamiken och tillit till varandra blir väldigt viktiga komponenter för ett säkert genomförande, avslutar Arjen Stroeven.

Forskarna kommer även att inleda preliminära undersökningar som ligger till grund för iQ2300, det framtida Antarktisprojektet som genomförs inom Polarforskningssekretariatets regi. Även detta projekt leds av Arjen Stroeven. Målet är att kvantifiera hur mycket Östantarktis kommer att bidra till havsnivåhöjning längs svenska kuster till 2300. Detta ska uppnås genom detaljerade marina och landbaserade fältstudier, laboratoriestudier, samt modelleringsarbete mellan 2025 och 2030.

Arjen Stroeven, professor i naturgeografi vid Stockholms universitet, är forskningsledare för projektet MAGIC-DML.

Fakta om DML 2023/24

Expeditionen DML 2023/24 organiseras av Polarforskningssekretariatet som ansvarar för logistiskt stöd, transport, boende och tekniskt stöd i Antarktis. I expeditionen medverkar tre forskare från Stockholms universitet och nio personer anställda av Polarforskningssekretariatet. Forskarna beräknas landa i Antarktis den 19 december. 

Mer fakta

Det antarktiska landskapet under isen

Nästan hela Antarktis är täckt av is. Under isen finns ett landskap med kullar, dalar, berg och slätter som liknar det landskap som finns på andra kontinenter. När istäcket krymper exponeras gradvis landskapet under isen och det första som friläggs är topparna på de allra högsta bergen, så kallade nunataker.

Nunatakerna ger information som kan hjälpa till att visa hur tjock inlandsisen var under den senaste istidens maximum för 21 000 år sedan och hur snabbt den har krympt i volym fram tills idag.

Fjällen i Dronning Maud Land är till stor del täckt av den östantarktiska inlandsisen och är ett av de minst undersökta områdena – trots att man kunnat fastslå en minskning av inlandsisen.

Åldersbestämning av berggund och flyttblock

Jorden utsätts hela tiden för kosmisk strålning, det vill säga extremt energirika partiklar från rymden. Isen fungerar som en sköld mot den kosmiska strålningen, men när istäcket krymper och nunatakerna exponeras förändras den kemiska sammansättningen hos mineraler i berget i dagen och särskilda ämnen, kosmogena isotoper, bildas i bland annat kvarts.

Genom att mäta koncentrationen av kosmogena isotoper i flyttblock och det underliggande berget går det att ta reda på hur länge nunataken varit isfri och utsatts för kosmisk strålning. Därigenom går det att se hur mycket, och i vilken takt, den Antarktiska inlandsisen har krympt.

Proverna från årets fältsäsong kommer att användas för att testa och förbättra numeriska inlandsismodeller över Antarktis. Modellerna visar bland annat hur den östantarktiska inlandsisen och havsnivån påverkas av klimatförändringar, både historiskt och i framtiden.

Tidigare bidrag från MAGIC-DML

Andersen, J.L., J.C. Newall, O. Fredin, N.F. Glasser, N.A. Lifton, F.M. Stuart, D. Fabel, M. Caffee, V.K. Pedersen, A.J. Koester, Y. Suganuma, J.M. Harbor & A.P. Stroeven 2023. A topographic hinge-zone divides coastal and inland ice dynamic regimes in East Antarctica. Communications Earth & Environment, 4: 9. https://doi.org/10.1038/s43247-022-00673-6

Mas e Braga, M., R.S. Jones, J. Bernales, J.L. Andersen, O. Fredin, M. Morlighem, A.J. Koester, N.A. Lifton, J.M. Harbor, Y. Suganuma, N.F. Glasser, I. Rogozhina & A.P. Stroeven 2023. A thicker Antarctic ice stream during the mid-Pliocene warm period. Communications Earth & Environment, 4: 321. https://doi.org/10.1038/s43247-023-00983-3

Suganuma, Y., H. Kaneda, M. Mas e Braga, T. Ishiwa, T. Koyama, J.C. Newall, J. Okuno, T. Obase, F. Saito, I. Rogozhina, J.L. Andersen, M. Kawamata, M. Hirabayashi, N.A. Lifton, O. Fredin, J.M. Harbor, A.P. Stroeven, A. Abe-Ouchi 2022: Regional sea-level highstand triggered Holocene ice sheet thinning across coastal Dronning Maud Land, East Antarctica. Communications Earth & Environment, 3: 273. https://doi.org/10.1038/s43247-022-00599-z; https://doi.org/10.1038/s43247-022-00599-z - Sec10.

Mas e Braga, M., J. Bernales, M. Prange, A.P. Stroeven & I. Rogozhina 2021. Sensitivity of the Antarctic ice sheets to the warming of marine isotope substage 11c. The Cryosphere, 15: 459-478. https://doi.org/10.5194/tc-15-459-2021; https://doi.org/10.5194/tc-15-459-2021-supplement

Mas e Braga, M., R.S. Jones, J.C.H. Newall, I. Rogozhina, J.L. Andersen, N.A. Lifton & A.P. Stroeven 2021. Nunataks as barriers to ice flow: implications for palaeo ice sheet reconstructions. The Cryosphere, 15: 4929-4947.  https://doi.org/10.5194/tc-15-4929-2021; https://doi.org/10.5194/tc-15-4929-2021-supplement

Andersen, J.L., J.C. Newall, R. Blomdin, S.E. Sams, D. Fabel, A.J. Koester, N.A. Lifton, O. Fredin, M.W. Caffee, N.F. Glasser, I. Rogozhina, Y. Suganuma, J.M. Harbor & A.P. Stroeven 2020. Ice surface changes during recent glacial cycles along the Jutulstraumen and Penck Trough ice streams in western Dronning Maud Land, East Antarctica. Quaternary Science Reviews, 249: 106636. https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2020.106636

Newall, J.C.H., T. Dymova, E. Serra, R. Blomdin, O. Fredin, N.F. Glasser, Y. Suganuma, J.M. Harbor & A.P. Stroeven 2020. The glacial geomorphology of western Dronning Maud Land, Antarctica. Journal of Maps, 16 (2): 468-478. https://doi.org/10.1080/17445647.2020.1761464

Publiceringsdatum: 12 Dec 2023