A NASA tudósai által készített új tanulmány bebizonyította, hogy az Antarktiszon, a Marie Bird mélyén, mélyen a föld alatt található köpenycsomónak nevezett geotermikus hőforrás megmagyarázza a gyors olvadást, amely tavak és folyók létrehozását eredményezi a jégtakaró alatt. Noha a hőforrás nem jelent új vagy növekvő veszélyt az Antarktisz nyugati jéglapjára, segíthet megmagyarázni, hogy a jégréteg ma instabil.
A jéglemez stabilitása szorosan összefügg azzal, hogy mennyi víz áramlik alulról, ami megkönnyíti a gleccserek csúszását. Az olvadékvíz forrásainak és jövőjének megértése a Nyugat-Antarktiszon fontos a jég megolvadásának és az óceán vízszintjének emelkedésének felmérése szempontjából.
Az Antarktisz gleccserei instabilok, tele folyókkal és tavakkal, amelyek közül a legnagyobb az Erie-tó. Sok tavak gyorsan feltöltődnek és kifolynak, aminek következtében a jég felülete fölött több ezer láb magasra emelkedik és 6 métert eshet. A mozgás lehetővé teszi a tudósok számára, hogy becsüljék meg, hogy mennyi víznek kell lennie.
Körülbelül 30 évvel ezelőtt a Colorado Denver Egyetem tudósa azt sugallta, hogy a Marie Bird föld alatti köpenyéből származó hő magyarázza a kupola regionális vulkanikus aktivitását és topográfiai funkcióját. A legújabb szeizmikus képalkotás támogatta ezt a koncepciót.
A jég mentén lévõ kis közvetlen mérésekkel a JPL kutatói jobb módszert találtak arra, hogy numerikus szimulációk segítségével tanulmányozzák a köpenycsík ötletét. Használták az Ice Sheet System Model-t (ISSM), a jéglemezek fizikájának numerikus leírását, amelyet a JPL és a kaliforniai egyetemi egyetem kutatói dolgoztak ki.
A modell valósághűségének biztosítása érdekében a tudósok a NASA IceSat műholda és az IceBridge művelet légi kampányának adatai alapján figyelték a jégtakaró magasságának változásait.
Mivel a lehetséges köpenyek elhelyezkedése és mérete nem volt ismert, a paraméterek teljes tartományát tesztelték több paraméterre, tucatnyi különféle szimuláció elkészítésével.
Megállapították, hogy a köpenyből származó energia áramlása nem haladhatja meg a 150 milliwattot négyzetméterenként. Összehasonlításképpen, az Egyesült Államok vulkáni aktivitással nem rendelkező területein a Föld köpenyéből származó hőáram 40-60 milliwatt között mozog.
Promóciós videó:
A Yellowstone Nemzeti Parkban - egy híres geotermikus hotspotban - az alulról érkező hő körülbelül 200 milliwatt / négyzetméter, átlagolva a parkon, bár az egyes geotermikus tulajdonságok, például a gejzírek, sokkal forróak.
Serucy és Ivins tudósok szimulációi, amelyek négyzetméterenként 150 milliwattot meghaladó hőáramot alkalmaztak, túl sok olvadást mutattak ahhoz, hogy összhangban álljanak az űr alapú adatokkal, kivéve egy helyen: a Ross-tenger mélyén egy olyan terület, amely az intenzív vízáramokról ismert. Ehhez a területhez legalább 150–180 milliwatt / négyzetméteres hőáram szükséges. A szeizmikus képalkotó vizsgálatok azonban azt mutatták, hogy a köpeny hőe ebben a régióban szakadással érheti el a jéglapot, vagyis a földkéreg kitörésével, például az afrikai Nagy Rift-völgyben.
A köpenycsomókról úgy gondolják, hogy keskeny sziklafolyások, amelyek a Föld köpenyén emelkednek és gombakupakként terjednek a földkéreg alatt. Az anyag úszóképessége, amelynek egy része megolvad, a kéreg felfelé kinyílik. A köpenycsomó-elméletet az 1970-es években javasolták annak a geotermikus aktivitásnak a magyarázata érdekében, amely messze van a tektonikus lemez határától, például Hawaii és Yellowstone.
A Marie Bird köpenycsíkja 50–110 millió évvel ezelőtt alakult ki, jóval azelőtt, hogy megjelent a nyugat-antarktiszi jéglap. Az utolsó jégkorszak végén, körülbelül 11 000 évvel ezelőtt, a jégtakaró gyorsan és tartósan jégveszteséggel ment át, amikor a globális időjárási viszonyok változása és az emelkedő tengerszint közelebb tolta a meleg vizet a jégtakaróhoz - akárcsak ma.
"Ennek a köpenyesedésnek a jelenléte fontos, mert arra utal, hogy az Antarktisz jége sebezhetőbb ezen a területen: ez a kiegészítő hő melegíti a jeget, ami nagyobb gyengeségre utal a jövőbeni és a környezet múltbeli változásaival szemben" - mondják a kutatók.