Intense atmospheric rivers can weaken ice shelf stability at the Antarctic Peninsula

• Published in: Communications Earth & Environment
• Main Authors: Wille, Jonathan D., Favier, Vincent, Jourdain, Nicolas, C, Kittel, Christoph, Turton, Jenny V., Agosta, Cécile, Gorodetskaya, Irina V., Picard, Ghislain, Codron, Francis, Santos, Christophe Leroy-Dos, Amory, Charles, Fettweis, Xavier, Blanchet, Juliette, Jomelli, Vincent, Berchet, Antoine
• Other Authors: Institut des Géosciences de l’Environnement (IGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), University of Liege (Department of Geography), Friedrich–Alexander University Erlangen–Nürnberg (FAU), Glaces et Continents, Climats et Isotopes Stables (GLACCIOS), Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement Gif-sur-Yvette (LSCE), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre for Environmental and Marine Studies Aveiro (CESAM), Universidade de Aveiro, Océan et variabilité du climat (VARCLIM), Laboratoire d'Océanographie et du Climat : Expérimentations et Approches Numériques (LOCEAN), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pierre-Simon-Laplace (IPSL (FR_636)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-École polytechnique (X)-Centre National d'Études Spatiales Toulouse (CNES)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), FCT/MCTES for the financial support to CESAM (UIDP/50017/2020), (50017/2020) through national funds and support to project ATLACE (CIRCNA/CAC/0273/2019) funded by FEDER, COMPETE2020-Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (POCI), National found MCTES. C.A. acknowledges support from the Fondation Albert 2 de Monaco under project Antarctic-Snow (2018–2020)., Computational resources were provided by the Consortium des Équipements de Calcul Intensif (CÉCI), funded by the F.R.S.-FNRSunder grant no. 2.5020.11., German Ministry for Education and Research (BMBF) grant number 03F0855., ANR-20-CE01-0013,ARCA,Climatologie des rivières atmosphériques en Antarctique(2020), ANR-14-CE01-0001,ASUMA,Amélioration de la précision de l'estimation de bilan de masse de surface en Antarctique(2014), ANR-16-CE01-0011,EAIIST,Projet International d'exploration de la calotte polaire de l'Antarctique de l'Est(2016), ANR-15-CE01-0005,TROIS-AS,Vers un système de modélisation régionale océan / calotte / atmosphère(2015), ANR-15-CE01-0015,AC-AHC2,Circulation atmosphérique et changement de cycle hydrologique pour l'Arctique(2015)
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: HAL CCSD 2022
• Subjects: [SDU.OCEAN]Sciences of the Universe [physics]/Ocean; Atmosphere; Antarctic; Antarctic Peninsula; The Antarctic; Antarc*; Ice Shelf; Ice Shelves; Sea ice
• Online Access: https://hal.science/hal-03874419; https://hal.science/hal-03874419/document; https://hal.science/hal-03874419/file/wille_ComEaEnv_2022.pdf; https://doi.org/10.1038/s43247-022-00422-9

International audience The disintegration of the ice shelves along the Antarctic Peninsula have spurred much discussion on the various processes leading to their eventual dramatic collapse, but without a consensus on an atmospheric forcing that could connect these processes. Here, using an atmospheric river detection algorithm along with a regional climate model and satellite observations, we show that the most intense atmospheric rivers induce extremes in temperature, surface melt, sea-ice disintegration, or large swells that destabilize the ice shelves with 40% probability. This was observed during the collapses of the Larsen A and B ice shelves during the summers of 1995 and 2002 respectively. Overall, 60% of calving events from 2000-2020 were triggered by atmospheric rivers. The loss of the buttressing effect from these ice shelves leads to further continental ice loss and subsequent sea-level rise. Under future warming projections, the Larsen C ice shelf will be at-risk from the same processes.