Den vestantarktiske innlandsisen (se kart, fig. 1) kalles havbasert fordi mye av den ligger på land med en høyde under havets. Overgangen mellom is som ligger på fast grunn og isbremmen som strekker seg videre ut over havet kalles grunningslinjen. Når grunningslinjen ligger i terreng som heller nedover inn mot innlandet, ligger forholdene til rette for en ond sirkel kalt marin ustabilitet (Marine Ice Sheet Instability, MISI), som har vært teoretisk kjent siden 1970-tallet. Isen strømmer nemlig raskere utover jo tykkere isen er ved grunningslinjen. Jo mer grunnningslinjen trekker seg tilbake i helningen, jo tykkere vil isen over være, og jo raskere blir istapet og den videre retretten (se fig. 2).

Fig. 2: Marin ustabilitet, skjematisk fremstilling. Kilde: AR5 WG1 Fig. Box 13.2-1. Klikk for større versjon.

Forhøyninger i bunnen hjelper derfor til å forankre isen. Samtidig representerer de vippepunkter: Her kan liten tue smelte og velte stort lass. Det trengs bare nok oppvarming til at havvannet smelter grunningslinjen tilbake bak forhøyningen. Så trår den onde sirkelen til, og isen kan trekke seg ustabilt tilbake så lenge det fortsetter å gå utfor.

Et fullstendig sammenbrudd i de delene av den vestantarktiske innlandsisen som er utsatt for marin ustabilitet kan heve det globale havnivået med over tre meter .

Forskere ved Washington-universitetet har brukt en numerisk modell til å undersøke hvor sårbar Thwaitesbreen (heri opptatt Haynesbreen) er for havsmelting . De finner belegg for at breen allerede kan være i ferd med å trekke seg ustabilt tilbake og bryte sammen, om enn i et tidlig og foreløpig langsomt stadium. Grunningslinjen til Thwaitesbreen hviler på en terskel ca. 600 meter under havet. 60–80 km lenger innlands skråner det ned til et 1200 m dypt havbasseng, så sammenbruddet kan være uunngåelig.

Modellen kan ikke angi nøyaktig når sammenbruddet kommer for alvor. Men det simulerte istapet stemmer bra med nylige observasjoner når man skrur opp tempoet på smeltingen. Av det slutter forskerne at sammenbruddet snarere ligger få århundrer frem i tid enn et årtusen. De advarer om at det samme kan være i ferd med å skje med Pine Island-breen.

Og ganske riktig: En annen forskergruppe (fra Kalifornia-universitetet og JPL/CalTech) har sett på Pine Island, Thwaites, og andre isstrømmer som ender opp i en bukt i Amundsenhavet. De slår fast at grunningslinjen til disse strømmene er i rask retrett og at det neppe er noe som kan stanse den .

Forskerne brukte satellittradar til å kartlegge isens loddrette bevegelse med tidevannet; grunningslinjen ligger der isen slutter å duppe. De senere 20 årene (1992–2011) har Pine Island-breen trukket seg 31 km tilbake, Thwaitesbreen 14 km, Haynesbreen 10 km og Smith- og Kohler-breene 35 km.

Disse breene trekker seg tilbake nedover en skrånende bunn som forskerne nå har kartlagt mer presist enn tidligere. De finner ingen større hindringer som vil stanse retretten.

Det er ikke lett å kartlegge bunnen under en tykk iskappe som dekker et enormt territorium. Forskerne har tatt utgangspunkt i tidligere kartlegginger av bunntopografien og istykkelsen, og kombinert dem med mer finmaskede satellittdata for isens bevegelse og hastighet, i henhold til en algoritme basert på massebevaring. Med denne metoden får man et topografisk kart med like stor oppløsning som på kartet over isbevegelsen.

Den kaliforniske forskergruppen har brukt den samme fremgangsmåten til å lage nye kart over bunnen under Grønlands isbreer . De har tegnet inn fine detaljer i et bilde som hittil bare er malt med meget bred pensel av sparsomme data fra flybåren radar.

Det nye bildet er oppsiktsvekkende. Forskerne har funnet dype daler under isen som strekker seg dypere ned under havets overflate og lengre inn i innlandet enn noen hittil har ant. De finner 123 isbreer som ender i havet, og 60 av disse, som er utløp for 88% av iskappens areal, er grunnet under 300 meters dybde.

Dermed ryker håpet om at det varme atlantiske havvannet bare vil kunne følge isbreene et kort stykke innover fra munningen. Datamodellene av isens bevegelse forutsetter en jevn, grunn bunn som holder isen igjen og holder den unna havet, skriver forskerne, så det er ikke rart at simuleringene stemmer dårlig med nylige observasjoner. Artikkelen konkluderer at grønlandsisen kan være langt mer sårbar for havsmelting enn antatt, og vil trekke seg tilbake raskere enn forventet.

Tilbake til Antarktis: Amundsenhavet får mye oppmerksomhet på grunn av klare tegn på stigende istap. En del av forklaringen later til å være økt tilførsel av relativt varmt dypvann som smelter isbremmen nedenfra og svekker motstanden mot isstrøm fra innlandet. Men marin ustabilitet kan ramme mange andre steder ettersom havet varmes opp over de neste århundrene.

I 2012 viste en klimamodell hvordan varmt dypvann kunne skvulpe inn under isen i Weddelhavet (se kart, fig. 1) i løpet av det 21. århundret , mens en annen forskergruppe viste at grunnen der skrånet brått ned i en stor grop under iskappen og dermed kunne bli utsatt for marin ustabilitet . Samlet betyr det at vi trenger å bekymre oss for denne regionen også .

Nå påpeker en rykende fersk artikkel at også deler av Øst-Antarktis er potensielt ustabile, og peker ut Wilkes Land. Det skorter på anslag over den potensielle havstigningen fra en ustabil Wilkes-iskappe. Forskere fra Potsdam-instituttet taklet oppgaven med nye, forbedrede topografiske data og en ismodell .

Alt som holder Wilkesbassenget stabilt, fant de, er en ganske liten «propp» av kystis. Hvis proppen smeltet, ville det i seg selv bare gi 80 mm havstigning. Men hvis den ble borte, ville hele bassenget rakne, med 3–4 meters global havstigning som konsekvens. Forskerne konkluderer at Øst-Antarktis kan stå for mye av havstigningen på lengre sikt enn det neste århundret .

Forskerne bruker allerede ord som «ikke til å stanse» om sammenbruddet til flere isbreer ved Amundsenhavet. Men hvor mye vi skrur opp jordens termostat med videre utslipp av klimagasser vil fortsatt bestemme hvor mange flere vippepunkter vi ugjenkallelig vil passere utover det neste århundret.

KILDER