De Thwaites-gletsjer is een van de snelst veranderende in Antarctica. Het heeft de afgelopen weken veel aandacht gekregen, nadat wetenschappers hadden gesuggereerd dat deze sector van de enorme West Antarctic Ice Sheet was al op weg naar instorten als gevolg van opwarming oceaan temperaturen. Een belangrijke instorting van dit deel van de ijskap kan ernstige gevolgen hebben overal ter wereld, met een mondiale zeespiegelstijging van mogelijk tot 1m. Sommige modellen suggereren dat dit kon plaatsvinden betrekkelijk snel te nemen, binnen een paar eeuwen.
West Antarctic Rift System
Maar verborgen onder de kilometers van ijs in deze snel veranderende deel van het continent is een grotendeels onontgonnen geologische eigenschap: de West Antarctic Rift System, een strook van vulkanische activiteit die zich naar verwachting meer dan 3,000km over het Antarctische continent uitstrekt, zorgt voor nog meer warmte om de ijskap van onderen te smelten.
De scheur is de plaats waar de aardkorst heeft in het verleden is uitgerekt, duwen magma in de buurt van het oppervlak en die grote vulkanische activiteit. Het is belangrijk om de hoeveelheid vulkanische warmte vast te stellen van de kloof met het oog op de reactie van de Thwaites gletsjer en de hele West-Antarctische ijskap aan de gevolgen van een opwarmend klimaat en de oceaan nauwkeuriger te voorspellen.
Directe metingen van de geothermische warmteflux van de kloof zijn echter moeilijk en duur om te verkrijgen - de bovenliggende ijskap is op sommige plaatsen 4km dik. Schattingen van aardwarmte flux beschikbaar tot nu toe zijn vooral afgeleid van satellietbeelden magnetische data of seismologie die moeite hebben om de regionale gegevens die nodig zijn om te begrijpen wat de gevolgen van de hitte zou hebben op de ijskap op te lossen.
In een krant gepubliceerde in Proceedings van de National Academy of Sciences van de VS, onderzoekers van de Instituut voor Geofysica aan de Universiteit van Texas, Austin, rapporteert een nieuwe methode voor het schatten van de geothermische warmteflux onder de Thwaites-gletsjer. Gebruikmakend van radargegevens om in kaart te brengen hoe water onder de ijskap stroomt en de smeltsnelheden van ijs te schatten, hebben ze significante bronnen van hoge aardwarmte geïdentificeerd.
Door radar gedetecteerde geothermische stroming onder Thwaites, met gebieden waar de stroming 150 milliwatts per vierkante meter (donkere driehoeken) overschrijdt en 200 milliwatts per vierkante meter (lichte driehoeken). Letters tonen hoge smeltgebieden, in de meest westelijke zijrivier ©, grenzend aan de Crary mountains (D) en in de bovenste centrale zijrivieren (E). Schroeder / Blankenship / Young
Volgens hoofdauteur Dustin Shroeder (die nu bij NASA werkt), deze lijken te zijn verspreid over een veel groter gebied dan eerder werd gedacht. De minimale gemiddelde geothermische warmtestroom onder de Thwaites-gletsjer is ongeveer 100 milliwatt per vierkante meter, met enkele hotspots die 200 milliwatt per vierkante meter bereiken. Dit is aanzienlijk hoger dan de gemiddelde warmtestroom van de continenten van de aarde, bij minder dan 65 milliwatt per vierkante meter.
Waarschijnlijk veel meer water onder de Thwaites-gletsjer
Het detecteren van een dergelijke hoge geothermische warmteflux binnen dit deel van West Antarctic Rift betekent dat er waarschijnlijk veel meer water onder de Thwaites-gletsjer zal zijn. De aanwezigheid van water kan de stroom gletsjers smeren en versnellen, zelfs in het diepe binnenste van de ijskart kilometers onder het oppervlak. Verschillende modellen die worden gebruikt om de huidige ijskap te simuleren, gaan uit van veel lagere aardwarmte voor de regio, of minder variabiliteit in warmtestroom dan wat het onderzoeksteam heeft voorgesteld. Zoals Schoreder zei, de combinatie van warmte en water in wisselwerking met de basis van de gletsjer zou de stabiliteit van de Thwaites-gletsjer kunnen bedreigen op manieren die we nooit eerder hadden bedacht.
We moeten verder geofysisch onderzoek uitvoeren, met andere methoden, om de voorspellingen van een dergelijke hoge geothermische warmte te valideren die het team heeft afgeleid van alleen radargegevensanalyse. magnetisch en zwaartekracht methoden zijn gebruikt, bijvoorbeeld om kloven en geothermische warmteflux patronen wereldwijd onderzoek in veel regio's en kunnen hier worden toegepast op een onafhankelijke perspectief verkrijgen.
We hebben ook meer gegevens en verdere computermodellering nodig om te proberen beter te begrijpen welke impact deze hoge aardwarmte heeft op de stroming van water onder gletsjers, hoe dit de ijskapdynamiek beïnvloedt, en uiteindelijk hoe dit ons begrip van hoe Antarctica reageert zal bevorderen. naar een opwarmende wereld.
Deze opmerkelijke studie richt zich op de variabiliteit van aardwarmte onder de Thwaites-gletsjer, die mogelijk van invloed is op de ijsdynamiek in dit kwetsbare deel van Antarctica. Het niveau van warmte in het spiersysteem afgeleid van gegevens uit de radarsonde betekent niet dat de oceaanverwarming die wordt aangedreven door de opwarming van de aarde geen significante bijdrage levert aan het ijsverlies in dit deel van West-Antarctica.
Deze studie gaat helemaal niet in op de stabiliteit van ijsplaten - het ondersteunt noch weerlegt de conclusies van de recente studies dat de Thwaites-gletsjer al op weg is om in te storten. Maar een beter begrip van hoe aardwarmte de stroming van water onder gletsjers beïnvloedt, stelt ons in staat verbeterde modellen te ontwikkelen om ijskapgedrag beter te voorspellen, en uiteindelijk hoe Antarctica reageert op een opwarmende wereld.
Dit artikel verscheen oorspronkelijk op The Conversation
Over de auteur
Fausto Ferraccioli is de leider van de geofysica in de lucht tijdens de British Antarctic Survey sinds 2002. Voordat hij bij BAS kwam, werkte hij jarenlang voor 9 voor het Italiaanse Antarctica-programma, voornamelijk op het gebied van aeromagnetisch onderzoek. Hij behaalde een doctoraat in de geofysica in 2000 aan de universiteit van Genua, waar hij ook zijn eerste graad in de geologie behaalde in 1995. Zijn undergraduate en PhD dissertaties beide gericht op geofysisch onderzoek in Antarctica.
