300px|thumb|Rossin jäähyllyn reunaa Etelämantereella Jäähylly (myös jäätikköhylly, lauttajäätikkö, shelfijäätikkö) on meressä kelluva suuri ja paksu lauttamainen jäämassa, joka on kiinni rannikossa tai maan päällä lepäävässä jäätikössä. Jäähylly muodostuu tavallisesti jäätikön virtauksen seurauksena, kun etenevä jäätikkö ylittää rantaviivan. Etelämantereen mannerjäätikön virtaus muodostaa laajoja jäähyllyjä, jotka reunustavat suurta osaa mantereen rantaviivasta. Kanadan pohjoisrannikolla esiintyy lisäksi pienempiä, vastaavanlaisia muodostumia. Ne syntyvät monivuotisesta rannikkoon kiinnittyneestä merijäästä, jota jään päälle satava lumi ja hyllyn pohjaan jäätyvä vesi kasvattavat.Vincent ym. 2001, s.133
Veteen työntyviä jäätikön jatkeita kutsutaan joskus myös jääkielekkeiksi (ice tongue). Niillä viitataan yleensä kapeampiin, esimerkiksi vuonojen rajoittamiin kelluviin jäämassoihin, mutta muodostumisperiaate on sama kuin jäähyllyillä. Erityisesti Grönlannin nopeasti liikkuvat laskujäätiköt muodostavat jääkielekkeitä. Laajoja jäähyllyjä ei pääse Grönlannissa muodostumaan, koska rannikko on kovin vuoristoinen.
Kelluvan jäähyllyn ja maalla lepäävän jäätikön välistä rajaa kutsutaan pohjautumisvyöhykkeeksi tai pohjautumislinjaksi. Etelämantereen jäähyllyjen paksuus vaihtelee noin sadasta metristä kilometriin, Kanadan jäähyllyt ovat ohuempia. Suurin osa jäähyllystä on veden pinnan alapuolella. Maailman suurimmat jäähyllyt ovat Rossin jäähylly ja Filchnerin–Ronnen jäähylly Etelämantereella. Rossin jäähylly on pinta-alaltaan suunnilleen Espanjan kokoinen ja satoja metrejä paksu. Sen pinnan yläpuolella näkyvä törmä on tyypillisesti muutaman kymmenen metrin korkuinen. Jäähyllyn virtausnopeus on tavallisesti muutama sata metriä vuodessa.
thumb|330px|Kaavakuva Etelämantereen jäähyllystä ja sen erilaisista prosesseista.
Jäähyllyn liikettä hidastaa rannan tai merenpohjan ja jään välinen kitka. Monet jäähyllyt ovat lahtien rajoittamia, ja myös saaret jarruttavat liikettä. Jäähylly voi myös pohjautua matalikoilla, jolloin sen liike hidastuu ja jää paksuuntuu. Tällöin muuten tasaiseen jääpintaan voi syntyä selvästi erottuva, jopa yli sata metriä korkea kohouma (ice rise), jonka ohi jäähylly virtaa. Muuten jäähyllyn pinta on yleensä hyvin tasainen, railoja ja halkeamia on lähinnä tällaisten jääkohoumien laidoilla.
Massatase
Jäähyllyjä ruokkii jäätikön virtaus mantereelta. Massaa kertyy myös jäähyllyn päälle satavasta lumesta ja joskus hyllyn pohjaan jäätyvästä vedestä. Jäätä puolestaan poistuu sulamisen ja jäävuorten lohkeamisen kautta. Lohkeamisprosessia kutsutaan myös jäävuorten poikimiseksi. Tavallisesti jäähylly ohenee avomerelle päin, koska jäähylly leviää oman painonsa alla ja hyllyn pohjassa tapahtuu sulamista. Jäähyllyjen pohjalla tapahtuvaa sulamista on vaikea arvioida, mutta sen selvittäminen olisi tärkeää erityisesti Etelämantereen mannerjäätikön massataseen määrittämiseksi. Suuri osa Antarktiksen ablaatiosta eli massan poistumisesta tapahtuu juuri jäähyllyjen alta sulamalla. Pintasulanta on yleensä suurilla jäähyllyillä merkityksetöntä, kuten koko Etelämantereella muutenkin.
pienoiskuva|vasen|Rossin jäähyllystä irtosi vuonna 2000 yli 11 000 neliökilometrin laajuinen jäävuori B-15, joka myöhemmin hajosi useampaan osaan. Kuvassa jäävuori B-15A. Jäävuorten poikiminen
Jäähyllyt ovat usein lahtien rajoittamia, eivätkä ne yleensä ulotu juurikaan lahden tai vuonon ulkopuolelle, koska ilman rantojen suojaa aallokko ja merivirrat hajottavat ne nopeasti. Erityisesti Etelämantereen jäähyllyistä irtoaa silloin tällöin hyvin suuria, pöytämäisiä jäävuoria. Jäähyllyn reunaa murentavat aallokon ja merivirtojen lisäksi vuorovedet ja tiiviiksi pakkautuneen merijään aiheuttama paine. Jäävuori murtuu irti yleensä hyllyssä olevan halkeaman kohdalta. Pinnan sulaminen edistää jäävuorten poikimista, koska sulavesi tunkeutuu jäähyllyn halkeamiin ja suurentaa niitä. Siksi poikiminen onkin usein kausiluontoista: esimerkiksi Grönlannin laskujäätiköt etenevät talvisin ja poikivat jäävuoria kesällä. Jäähyllyn poikimien jäävuorten määrä riippuu hyllyn etenemisnopeudesta.Wadhams 2000, luku 7: IcebergsPaterson 1994, s.314
Pohjoisen pallonpuoliskon jäätiköistä irtoavat jäävuoret ovat yleensä pienempiä ja kulmikkaampia kuin Etelämantereen suuret pöytämäiset jäävuoret. Poikkeuksena ovat jääsaariksi (ice island) kutsutut ohuet pöytämäiset jäävuoret, joita irtoaa Kanadan jäähyllyistä. Etelämantereen pöytämäinen jäävuori on halkaisijaltaan yleensä useita kilometrejä, joskus paljon suurempikin, ja paksuudeltaan 200–300 metriä. Jääsaaret sen sijaan ovat ohuempia, enintään 60 metriä paksuja. Niiden halkaisija voi olla jopa 30 kilometriä.
Syvän veden muodostuminen Etelämantereella pienoiskuva|Etelämantereen kartta. Weddellinmeri ja Rossinmeri ovat muuten melko pyöreän mantereen kaksi suurinta lahtea, ja niissä sijaitsevat myös suurimmat jäähyllyt. Oikeaan reunaan on merkitty lisäksi Ameryn ja Shackletonin jäähyllyjen sijainnit. Larsenin jäähylly näkyy kapean Antarktiksen niemimaan itäpuolella.
Weddellinmeri ja Rossinmeri ovat tärkeitä syvän veden muodostumisalueita. Edellisen pohjukkaa peittää Filchnerin–Ronnen jäähylly ja jälkimmäistä Rossin jäähylly, jotka ovat jäähyllyistä suurimmat ja joita on myös tutkittu eniten. Näillä alueilla muodostuu antarktista syvävettä (Antarctic Bottom Water, AABW), joka on maailman tihein vesimassa. Antarktista syvävettä löytyy lähes kaikkialta maailman meristä pohjanläheisestä kerroksesta, ja se on tärkeä osa termohaliinista kiertoliikettä. Valtameren ja jäähyllyjen välinen vuorovaikutus on osa antarktisen syvänveden muodostumisprosessia, ja AABW:n synnyn selvittäminen onkin eräs keskeinen motiivi jäähyllyjen ja niiden alla tapahtuvan kiertoliikkeen tutkimukselle.
Antarktiksella tiheää vettä muodostuu ns. polinjojen () kohdalla lähellä jäähyllyjen reunaa. Polinjat ovat avovesialueita, jotka tuuli pitää avoimina ja joilla tapahtuu intensiivistä jäänmuodostusta. Jää hylkii suolaa, jolloin pintavesi muuttuu raskaammaksi ja vajoaa jäähyllyn alle. Näin muodostunut tiheä vesi muuttuu edelleen, kun se virtaa jäähyllyn alle ja siihen sekoittuu jäähyllystä sulanutta makeaa vettä. Syntynyttä vesimassaa kutsutaan nimellä Ice Shelf Water (ISW); sen lämpötila on alhaisempi kuin jäätymispiste meren pinnalla. Osa tästä vesimassasta osallistuu edelleen antarktisen syvänveden muodostukseen.
Veden kierto jäähyllyn alla
Jäähyllyjen alla vallitsevia hydrografisia olosuhteita on mitattu vain muutaman kerran kairareikien kautta. Filchnerin–Ronnen jäähyllyn sekä Rossin jäähyllyn alla vesipatsaassa on havaittu kaksikerroksinen rakenne: lähellä jäähyllyn pohjaa on kylmää ja vähäsuolaista vettä, jonka lämpötila on lähellä jäätymispistettä. Pohjan lähellä vesi on suolaisempaa.Nøst 1995, s.9
Eräs jäähyllyn alla tapahtuvaa virtausta kuvaava malli on niin kutsuttu jääpumppu (ice pump), jolla voidaan selittää jäähyllyjen pohjissa havaitut paksut merijääkerrokset. Jäähyllyn alle virtaavan veden lämpötila on lähellä veden jäätymispistettä pinnalla (noin –1,9 °C; jäätymispiste on alle nollan koska vesi on suolaista). Syvemmällä suuremmassa paineessa jäätymispiste on vielä alhaisempi, joten näinkin kylmä vesi kykenee sulattamaan jäähyllyn pohjaa lähellä pohjautumislinjaa. Koska veteen nyt sekoittuu jäähyllystä sulanutta makeaa vettä, se muuttuu kevyemmäksi ja alkaa nousta jäähyllyn kaltevaa pohjaa pitkin kohti hyllyn reunaa. Ylemmäs mentäessä jäätymispiste taas nousee, jolloin vedestä voi tulla alijäähtynyttä. Lopulta vesi voi joko jäätyä suoraan jäähyllyn pohjaan tai muodostaa suppojäätä, pieniä vedessä vapaasti leijuvia jääkiteitä, jotka lopulta kerrostuvat jäähyllyn pohjaan. Näin jäätä siis sulaa lähellä pohjautumislinjaa ja toisaalta jäähylly kasvaa paksuutta lähempänä avovettä. Joillakin alueilla tällä tavalla syntynyt "merijää" voi muodostaa merkittävän osan koko jäähyllyn paksuudesta.Nøst 1995, s.11–12Rignot ym. 2002
Edellä kuvatun mekanismin kautta jäähyllyn pohjaan voi kasautua paksujakin jääkerroksia. Jäähyllyn läpi johtumalla tapahtuvalla lämmönkuljetuksella ja sen aiheuttamalla pohjan jäätymisellä on paljon vähäisempi merkitys.Nøst 1995, s.10
Jäähylly siis toisaalta viilentää sen alle virtaavaa vettä, mutta toisaalta tekee sen vähäsuolaisemmaksi (kevyemmäksi). Se, painuuko näin syntynyt vesimassa (ISW) pohjaan vai ei, riippuu ympäröivän veden tiheydestä sekä jäähyllyn alle sisäänvirtaavan veden ominaisuuksista. Joillakin alueilla ISW painuu pohjaan, sekoittuu edelleen muihin vesimassoihin ja muodostaa lopulta antarktista syvää vettä (AABW).Nøst 1995, artikkelissa On the Outflow of Ice Shelf Water from the Filchner-Ronne and Ross Ice Shelves, Antarctica Mekanismi voi olla herkkä esimerkiksi ilmaston muutoksille ja muille häiriöille. Esimerkiksi 1980-luvulla virtausolosuhteet ja vesimassojen ominaisuudet muuttuivat, kun kolme jäävuorta pohjautui Berknerin matalikolle aiheuttaen tilapäisesti Filchnerin–Ronnen jäähyllyn edustalla sijaitsevan polinjan sulkeutumisen.Nøst 1995, artikkelissa Nøst ja Østerhus: Impact of Grounded Icebergs on the Hydrographic Conditions near the Filchner Ice Shelf, AntarcticaGrosfeld ym. 2001
Vihreät jäävuoret
Useimmat jäävuoret ovat väriltään sinisiä tai valkoisia, mutta Eteläisellä jäämerellä tavataan silloin tällöin myös vihreitä jäävuoria. Erikoiselle värille on tarjottu selitykseksi muun muassa valaistusolosuhteita: laskevan tai nousevan auringon punaisessa valossa jäätikköjää näyttäisi vihreältä. Vihreitä jäävuoria havaitaan kuitenkin myös sinisten ja valkoisten jäävuorten joukossa ja kaikenlaisissa valaistusolosuhteissa. Nykyään tiedetään, että vihreät jäävuoret ovat kaksikerroksisista jäähyllyistä irronneita kappaleita, jotka ovat pyörähtäneet ylösalaisin. Kaksikerroksisen jäähyllyn yläosa on lumesta jääksi puristunutta jäätikköjäätä, joka sisältää runsaasti ilmakuplia. Alaosa puolestaan on jäähyllyn pohjaan jäätynyttä merivettä, jossa ilmakuplia ei ole. Tutkimuksissa on havaittu vihreiden jäävuorten kiderakenteen ja happi-isotooppiarvojen vastaavan hyvin jäähyllyjen pohjia.Warren ym. 1993Kipfstuhl ym. 1992
Ei kuitenkaan tarkalleen tiedetä, mitkä ainekset aiheuttavat jäähyllyn pohjaan kasautuneen jään vihreän värin. Selitykseksi on tarjottu meriveden sisältämää orgaanista ainetta tai sedimenttihiukkasia, jotka muuttaisivat jään optisia ominaisuuksia. Kun jäähylly poikii jäävuoren, se saattaa kääntyä ylösalaisin, jolloin vihreä pohja tulee näkyviin. Laboratoriossa vihreistä jäävuorista irrotetut jääkappaleet ovat täysin värittömiä. Vihreitä jäävuoria tavataan toisinaan Weddellin- ja Rossinmerellä, mutta erityisesti Ameryn jäähylly tuottaa vihreitä jäävuoria. Tämä johtuu ilmeisesti siitä, että Ameryn jäähyllyn edustalla on merivedessä runsaasti orgaanista ainetta. Lisäksi Ameryn jäähyllyn pohjaan jäätyneen meriveden kerros ulottuu jäähyllyn reunaan asti.Kipfstuhl ym. 1992, s.323
Vihreitä jäävuoria ei ole havaittu pohjoisella pallonpuoliskolla. Useimmat arktiset jäähyllyt ovat lyhyitä ja liikkuvat nopeasti, eikä niiden pohjaan siksi ehdi kasautua jäätä. Kanadan jäähyllyillä tosin tapahtuu jään kertymistä, mutta niiden pohjaan kertynyt jää sisältää ilmakuplia. Antarktikan jäähyllyjen pohjajään kuplattomuus johtuu ehkä siitä, että syvemmällä (suuremmassa paineessa) ilma liukenee paremmin veteen.Warren ym. 1993, s.6922, 6927
Tutkimuksen historiaa