Tenang Gletser Totten depan. Esmee van Wijk / CSIRO

Antartika sudah merasakan panas perubahan iklim, dengan lebur cepat dan berundur glasier sejak beberapa dekad yang lalu.

Kehilangan jisim ais dari Antartika dan Greenland menyumbang kira-kira 20% kepada kadar semasa kenaikan paras laut global. Kehilangan ais ini dijangka meningkat dalam abad yang akan datang.

Artikel terbaru mengenai The Conversation menimbulkan konsep "titik penipuan iklim": Ambang dalam sistem iklim yang, sekali dilanggar, membawa kepada perubahan besar dan tidak dapat dipulihkan.

Titik semacam iklim sedemikian mungkin berlaku akibat kemerosotan lembaran es Antartik yang semakin pesat, yang membawa kepada peningkatan paras laut yang pesat. Tetapi apa ambang ini? Dan bilakah kita akan sampai ke sana?

Apakah yang dimaksudkan dengan tip tersebut?

Lembaran ais Antartika adalah jisim besar ais, sehingga 4 km tebal di beberapa tempat, dan didasarkan pada batuan dasar. Es biasanya mengalir dari pedalaman benua ke arah margin, mempercepatkannya.

Di mana lembaran ais memenuhi lautan, bahagian besar rak ais ais yang berkaitan - mula terapung. Ini akhirnya mencair dari pangkalan atau terbakar sebagai gunung es. Lembaran keseluruhan diisi semula dengan mengumpul salji.

Rak ais terapung bertindak seperti gabus dalam botol wain, melambatkan lembaran ais sambil mengalir ke lautan. Sekiranya rak ais dikeluarkan dari sistem, lembaran ais akan mempercepatkan pesat ke arah lautan, menyebabkan kehilangan jisim ais selanjutnya.

Titik tip berlaku jika terlalu banyak rak ais hilang. Di beberapa glasier, ini boleh mencetuskan mundur tanpa pengembalian.

Di mana titik tip?

Salah satu cara untuk mengenal pasti titik kritikal ialah memikirkan berapa banyak ais es Antartika dapat hilang, dan dari mana, tanpa mengubah keseluruhan aliran ais secara substansial.

Satu kajian baru-baru ini mendapati bahawa 13.4% daripada ais rak Antartika - diedarkan serentak di seluruh benua - tidak memainkan peranan aktif dalam aliran ais. Tetapi jika "jalur keselamatan" ini dikeluarkan, ia akan mengakibatkan pecutan ketara lembaran ais.

Rak ais Antartika telah penipisan pada kadar keseluruhan kira-kira 300 padu km per tahun antara 2003 dan 2012 dan dijangka menjadi lebih nipis sepanjang abad 21. Penipisan ini akan menggerakkan rak ais Antartik ke arah titik tipis, di mana runtuhan rak ais yang tidak dapat dipulihkan dan kenaikan paras laut boleh diikuti.

Bagaimanakah kita meramalkan kapan ia akan berlaku?

Beberapa kawasan di Antartika Barat mungkin sudah dekat dengan titik tip. Contohnya, rak ais di sepanjang pantai Amundsen dan Laut Bellingshausen adalah penipisan yang paling pantas dan mempunyai "keselamatan band" terkecil dari semua rak ais Antartika.

Untuk meramalkan apabila "keselamatan band" ais mungkin hilang, kita perlu membuat perubahan kepada masa depan. Ini memerlukan pemahaman yang lebih baik tentang proses-proses yang menghilangkan ais dari lembaran ais, seperti lebur di pangkalan rak ais dan penanaman ais.

Lebur di bawah rak ais adalah sumber utama kehilangan ais Antartika. Ia didorong oleh hubungan antara perairan laut yang hangat dan bahagian bawah rak ais.

Untuk mengetahui berapa banyak ais akan hilang pada masa akan datang memerlukan pengetahuan tentang seberapa cepat lautan sedang panas, di mana air panas ini akan mengalir, dan peranan atmosfera dalam memodulasi interaksi ini. Itulah tugas yang kompleks yang memerlukan pemodelan komputer.

Meramalkan betapa cepat kerusi ais memecahkan dan membentuk gunung ais kurang difahami dan kini merupakan salah satu ketidakpastian terbesar di masa depan kehilangan massa Antartika. Kebanyakan ais hilang apabila gunung berapi ais berlaku dalam pembebasan sporadis gunung berapi yang sangat besar, yang boleh berpuluh-puluh atau bahkan beratus kilometer.

Adalah sukar untuk diramalkan dengan tepat apabila dan berapa kerap ais besar akan pecah. Model yang boleh menghasilkan semula perilaku ini masih dikembangkan.

Para saintis secara aktif meneliti bidang ini dengan membangunkan model lembaran ais dan lautan, serta mengkaji proses-proses yang memacu kehilangan massa dari Antartika. Penyiasatan ini perlu menggabungkan pemerhatian jangka panjang dengan model: simulasi model kemudiannya dapat dinilai dan diperbaiki, menjadikan sains lebih kuat.

Hubungan antara helaian ais, lautan, es laut dan atmosfera adalah salah satu faktor yang paling kurang difahami, tetapi paling penting dalam titik kritikal Antartika. Memahami lebih baik akan membantu kita memproyeksikan berapa banyak paras laut akan meningkat, dan akhirnya bagaimana kita boleh menyesuaikan diri.