Thwaites-jäätikkö on yksi nopeimmin muuttuvista Antarktis. Se on kiinnittänyt huomattavaa huomiota viime viikkoina, kun tutkijat ehdottivat, että tämä valtavan Länsi-Antarktisen jäälehden ala oli jo matkalla romahtamiseen lämpenemisen takia. Tämän jäälevyn suuren osan merkittävällä romahtamisella voi olla vakavia seurauksia maailmanlaajuisesti, ja merenpinnan nousu maailmanlaajuisesti voi olla jopa 1m. Joidenkin mallien mukaan tämä voisi tapahtua suhteellisen nopeasti, muutaman vuosisadan kuluessa.
Länsi-Antarktiksen rift-järjestelmä
Mutta piilossa kilometrien jään alla nopeasti muuttuvassa mantereen osassa on pitkälti tutkimaton geologinen piirre: Länsi-Antarktiksen rift-järjestelmä, vulkaanisen aktiivisuuden kaistale, jonka ajatellaan ulottuvan yli 3,000 km Antarktiksen mantereen yli, tarjoaa lisälämpöä jäälevyn sulamiseksi alhaalta.
- välirikko siellä maankuori on aikaisemmin venytetty, työntäen magman lähellä pintaa ja aiheuttaen laajalle levinneen tulivuoren toiminnan. On tärkeää määrittää tulivuoren lämmön määrä raosta, jotta voidaan paremmin ennustaa Thwaites-jäätikön ja koko Länsi-Antarktisen jäälehden reaktio lämpenevän ilmaston ja valtameren vaikutuksiin.
Suoran geotermisen lämpövuon mittaaminen katkoksesta on kuitenkin vaikeaa ja kallista - päällekkäinen jääkerros on paikoissa 4km. Tähän mennessä saatavilla olevat arviot geotermisestä lämpövuosta johdetaan pääasiassa satelliittimagneettisista tiedoista tai seismologiasta, jotka pyrkivät ratkaisemaan tarvittavat alueelliset yksityiskohdat ymmärtääkseen mitä vaikutuksia lämmöllä olisi jäälevylle.
Lehdessä julkaistu Yhdysvaltain kansallisen tiedeakatemian julkaisussa, tutkijat Yhdysvalloista Geofysiikan instituutti Teksasin yliopistossa, Austin, raportoi uudesta menetelmästä geotermisen lämpövuon arvioimiseksi Thwaitesin jäätikön alla. Tutkadatan avulla ne kartoittivat veden virtauksen jäälevyn alla ja arvioivat jään sulamisnopeuksia.
Tutkan havaitsema geoterminen virtaus Thwaitesin alla, alueilla, joissa virtaus ylittää 150 milliwattia neliömetriä kohti (tummat kolmiot) ja 200 milliwattia neliömetriä kohti (vaaleat kolmiot). Kirjaimet osoittavat korkean sulamisalueen länsiosa-sivujokilla © Crary-vuorten (D) vieressä ja ylemmän keskijuoksun (E) vieressä. Schroeder / Blankenship / Nuoret
Pääkirjailijan mukaan Dustin-kaihdin (joka työskentelee nyt NASAssa), nämä näyttävät jakautuvan paljon laajemmalle alueelle kuin aiemmin ajateltiin. Thwaites-jäätikön alapuolella olevan keskimääräisen geotermisen lämmön virtauksen on oltava vähintään 100 milliwattia neliömetriltä, ja joidenkin hotspot-pisteiden ollessa 200 milliwattia neliömetriä kohti. Tämä on huomattavasti korkeampi kuin maan mantereiden keskimääräinen lämpövirta, alle 65 milliwattia neliömetriltä.
Todennäköisesti paljon enemmän vettä Thwaitesin jäätikön alapuolella
Tällaisen korkean geotermisen lämpövuon havaitseminen West Antarctic Riftin tässä osassa tarkoittaa, että Thwaitesin jäätikön alla on todennäköisesti paljon enemmän vettä. Veden läsnäolo voi voidella ja nopeuttaa jäätiköiden virtausta, jopa jään kilometreiden syvässä sisäpinnalla pinnan alla. Useat mallit, joita käytettiin nykyisen jäälehden simulointiin, edellyttävät paljon alhaisempaa geotermistä lämpöä alueelle tai pienempää lämpövirtauksen vaihtelua kuin mitä tutkimusryhmä ehdotti. Kuten Schoreder sanoi, lämmön ja veden yhdistelmä jäätikön pohjan kanssa voi ”uhata Thwaites-jäätikön vakautta tavoilla, joita emme koskaan ole kuvitelleet”.
Meidän on suoritettava lisägeofysikaalista tutkimusta muilla menetelmillä vahvistaaksemme niin korkean geotermisen lämmön ennusteet, että ryhmä on jo johdanut tutkatietoanalyysistä. Magneettinen ja painovoimamenetelmiä on käytetty esimerkiksi tutkimaan virtauksia ja geotermisen lämpövuon malleja monilla alueilla ympäri maailmaa, ja niitä voitaisiin soveltaa tässä itsenäisen perspektiivin saamiseksi.
Tarvitsemme myös lisätietoja ja tietokonepohjaista mallintamista, jotta voimme ymmärtää paremmin, millainen vaikutus tällä korkealla geotermisellä lämmöllä on jäätikköjen alla olevaan veden virtaukseen, miten tämä vaikuttaa jäätikön dynamiikkaan, ja viime kädessä miten tämä lisää ymmärrystämme siitä, kuinka Antarktika reagoi lämmittävälle maailmalle.
Tämä merkittävä tutkimus keskittyy geotermisen lämmön muuttuvuuteen Thwaites-jäätikön alla, jolla voi olla vaikutusta jäädynamiikkaan tässä haavoittuvassa Antarktisen osassa. Tutkatunnistimista johdettu rift-järjestelmän lämpötaso ei tarkoita, että ilmaston lämpenemisen aiheuttama valtameren lämpeneminen ei merkittävästi vaikuta jääkatoihin, joita nähdään tässä Länsi-Antarktiksen osassa.
Tässä tutkimuksessa ei käsitellä lautanen vakautta lainkaan - se ei tue eikä kiistä viimeaikaisten tutkimusten päätelmiä siitä, että Thwaites-jäätikkö on jo matkalla putoamiseen. Mutta parempi ymmärtäminen siitä, kuinka geoterminen lämpö vaikuttaa jäätikköjen alla olevaan veden virtaukseen, antaa meille mahdollisuuden kehittää parempia malleja ennustaakseen paremmin jäälevyjen käyttäytymistä ja viime kädessä kuinka Antarktika reagoi lämpenemiseen.
Tämä artikkeli on alun perin ilmestynyt Conversation
Author
Fausto Ferraccioli on ilma-aluksen geofysiikkaryhmän johtaja brittiläisessä Etelämanner-tutkimuksessa 2002: n jälkeen. Ennen siirtymistään BAS: ään hän työskenteli 9-vuosina Italian Etelämanner-ohjelmassa pääasiassa aeromagneettisen tutkimuksen alalla. Hän on saanut tohtorin tutkinnon geofysiikasta 2000: ssä Genovan yliopistossa, missä hän myös sai ensimmäisen geologian tutkintonsa 1995: ssä. Hänen perus- ja tohtorintutkintonsa keskittyivät Antarktikan geofysikaaliseen tutkimukseen.
