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)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (Fédération OSUG)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP), Université Grenoble Alpes (UGA), Université de Liège, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg = University of Erlangen-Nuremberg (FAU), Arctic Frontiers AS, 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)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), 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), Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-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), Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-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)), Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-Institut Polytechnique de Paris (IP Paris)-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-03874419v1/document; https://hal.science/hal-03874419v1/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.