Starożytna skalista struktura znajdująca się w sercu szelfu lodowego Ross pomaga ustalić, gdzie lód Antarktydy topi się, a gdzie pozostaje twardy i zamrożony.
Struktura jest starą granicą tektoniczną, prawdopodobnie utworzoną podczas narodzin kontynentu antarktycznego lub wkrótce potem. Według nowych badań opublikowanych 27 maja w czasopiśmie Nature Geoscience, granica ta chroni linię uziemienia szelfu lodowego, punkt, w którym jest wystarczająco gruby, aby rozciągać się aż do dna morskiego. Geologia utworzona przez granicę utrzymuje ciepłą, promującą stopienie wodę oceaniczną z dala od tej części półki. Ale cyrkulacja oceaniczna napędzana tą samą geologią powoduje intensywne letnie topnienie wzdłuż wschodniego brzegu półki.
„Widzieliśmy, że granica geologiczna powodowała, że dno morskie po wschodniej stronie Antarktydy było znacznie głębsze niż na Zachodzie, co wpływa na sposób, w jaki woda oceaniczna krąży pod szelfem lodowym”, kierownik badań Kirsty Tinto, naukowiec z Lamont-Doherty Obserwatorium Ziemi na Columbia University, powiedział w oświadczeniu.
Lodowa półka Rossa
Szelf lodowy Ross jest obszarem lodu o powierzchni 185 000 mil kwadratowych (480 000) kilometrów kwadratowych) i grubością setek stóp. Lód płynie na półkę z lądowych arkuszy lodu Antarktydy Wschodniej i Zachodniej. Obecnie szelf lodowy jest stabilny, napisała Tinto i jej koledzy w Nature Geoscience, ale zapisy geologiczne i morskie pokazują, że zawaliła się w odległej przeszłości.
Aby zrozumieć dynamikę pokrywy lodowej, Tinto i jej koledzy wykorzystali dane z narzędzia lotniczego o nazwie IcePod, które przechowuje instrumenty gromadzące informacje o grubości i strukturze szelfu lodowego, a także instrumenty wykrywające anomalie magnetyczne i grawitacyjne ze skały leżący u podnóża szelfu lodowego. Na przykład minerały magnetyczne znajdujące się w magmie i innych materiałach skalnych pod Antarktydą mogą zmieniać odczyty pola magnetycznego w tych miejscach, podczas gdy podmorska topografia może wpływać na odczyty grawitacyjne. Na podstawie tych danych naukowcy zrekonstruowali mapę szelfu lodowego i skały pod spodem.
Znaleźli surową strefę przejściową przecinającą pokrywę lodową. Gdyby Antarktyda była kołem, granica wyglądałaby trochę jak szprycha, pochodząca z miejsca nieco poza centrum. Ta strefa przejściowa jest w rzeczywistości linią rozgraniczającą geologię Antarktydy Zachodniej i Antarktydy Wschodniej. Na zachodzie skały są połączeniem osadów i magmów, utworzonych w wyniku interakcji tektonicznych, u zbiegu płyty oceanicznej i tektonicznej. Antarktyda Wschodnia to starożytny materiał kontynentalny znany jako kraton.
Wpływ geologii
Nowo odkryta granica tektoniczna przecinająca szelf lodowy Ross ma znaczenie, ponieważ pomaga kształtować dno morskie pod lodem. Na wschodzie dno morskie jest głębsze, średnio na wysokości 2198 stóp (670 metrów). Na zachodzie średnia głębokość wynosi średnio 1837 stóp (560 m).
Naukowcy wykorzystali model komputerowy, aby pokazać, jak krąży woda morska, biorąc pod uwagę tę nową wiedzę geologiczną. Dobrą wiadomością jest to, że geometria dna morskiego utrzymuje najbardziej ciepłą wodę oceaniczną z dala od szelfu lodowego Ross. Zamiast tego obszar otwartego morza o nazwie Ross Shelf Polynya wentyluje ciepłą, głębinową wodę, ochładzając ją, zanim zacznie płynąć pod lodowym szelfem. Ale wzdłuż wiodącej krawędzi szelfu lodowego (tam, gdzie styka się z morzem) jest dużo lodu, zwłaszcza w lecie. Najwyższy letni stop występuje w pobliżu wyspy Ross, po wschodniej części Antarktydy.
Co to wszystko oznacza dla ocieplenia Antarktydy? Naukowcy napisali, że w najbliższej przyszłości linia uziemiająca szelf lodowy (punkt, w którym styka się z dnem morskim) powinna pozostać stabilna, przynajmniej w obliczu umiarkowanych zmian klimatu. Jednak zmiany lokalnego klimatu będą miały duży wpływ na szybkość topnienia przedniej krawędzi szelfu lodowego. Te warianty mogą obejmować zmniejszenie spadków lodu morskiego lub zmniejszenie zachmurzenia, Laurie Padman, starszy naukowiec z Earth and Space Research w Oregonie i współautor badań, powiedział w oświadczeniu.
„Dowiedzieliśmy się, że to te lokalne procesy, które musimy zrozumieć, aby dokonać trafnych prognoz” - powiedział Tinto.
