Antarktika, yayılan bir buz kütlesi olmaktan çok uzak, jeolojik olarak karmaşık bir kıtadır. geniş buzullar, pürüzlü ana kaya ve yeni araştırma bulgularına göre büyük miktarda yeraltı suyu. A Azizudy Science dergisinde bugün yayınlandı Batı Antarktika’nın altında kıtanın buz akıntılarını yönetme potansiyeline sahip kalın bir yeraltı suyu tabakasını tanımlar. Çalışmanın arkasındaki araştırmacılar, bunun Antarktika’nın altındaki birkaç büyük yeraltı suyu rezervuarından biri olabileceğini düşünüyor.
Şu anda Scripps Oşinografi Enstitüsü’nde doktora sonrası araştırmacı olan Chloe Gustafson liderliğindeki ekip, 2018’in sonlarında Batı Antarktika’ya gitti. Uzak saha çalışmasına başlamadan önce – herhangi bir yedekten uzak, riskli bir keşif – McMurdo’da hazırlık yapmak için iki hafta harcadılar. İstasyon, Antarktika’nın Ross Adası’ndaki bir ABD araştırma karakolu. Gustafson bana telefonla, “Sezonun zirvesinde orada yaşayan 1000 kişi olabilir, bu yüzden zaman zaman küçük bir kasaba gibi” dedi. “Herkesin yemek yediği bir mutfak var, yurtlar var, spor salonu var, birkaç bar var.”
Tüm çadırları toplamanın yanı sıra uyku tulumları, yiyecek, ve ihtiyaç duyacakları diğer malzemelerden oluşan ekip, bir dağcı ile kar motosikletlerini nasıl kullanacaklarını, karda barınak kazacaklarını ve çadırları nasıl kuracaklarını öğrendiler. Dört kişilik grup -Gustafson, Columbia Üniversitesi Lamont-Doherty Dünya Gözlemevi’nden Kerry Key, Colorado Madencilik Okulu’ndan Matthew Siegfried ve dağcı Meghan Seifert- biraz sert havayı bekledikten sonra saha alanlarına uçtu: Whillans Buz Akıntısı Batı Antarktika Buz Levhası üzerinde.
Bir buz akışı, bir buz tabakası içinde nispeten hızlı hareket eden bir akıştır. Bu şeyler hızla hareket edebilir Antarktika’da günde 6 fit ve kıtadan akan buzun %90’ını oluşturuyorlar. Halihazırda orada toplanmış olan mevcut veriler nedeniyle çalışmaları için Whillans Ice Stream’i seçtiler. 2007 yılında, bu projede başka bir işbirlikçi olan Helen Fricker, bir buzul altı göl sistemi gözlemledi uydu görüntüleme yoluyla. Önümüzdeki on yıl içinde araştırmacılar, sismoloji ve sondaj kullanarak Whillans Buz Akıntısı’nın altında aslında bir göl olduğunu doğruladılar. Gustafson, “Bu çok ilginçti ve bunu bir sonraki adıma atmak ve neler olup bittiğine daha derinden bakmak istedik” dedi. “Yeraltı suyu var mı?”
Whillans Buz Akıntısı üzerine yapılan önceki araştırmaların çoğu, sığ sondaj yoluyla buzun altındaki sıvı suyun varlığını doğrulamakla ilgiliydi, ancak Gustafson ve ekibi bu buzul altı yeraltı suyunun gerçekte nasıl göründüğünü bilmek istedi. Kısa bir tarla mevsimi ile kısıtlanmış olarak, daha verimli bir yönteme ihtiyaç duydular ve Gustafson’un temelde “Dünya’nın MRI’sını yapmak” olarak tanımladığı pasif bir jeofizik yöntem olan manyetotellüriklere karar verdiler. Manyetotellürikler, Güneş rüzgarı nedeniyle Dünya’nın iyonosferi. Bu heyecan, Gustafson ve ekibinin kaydettiği elektromanyetik dalgalar üretir ve bu dalgalar, ortama bağlı olarak Dünya’nın yeraltında farklı şekillerde hareket eder.
Gustafson, “Bu elektrik ve manyetik alan ölçümlerinden yola çıkarak, tamam, bu buzdan gelen sinyal, bu sinyal tuzlu sudan, tatlı sudan gelen sinyaller” diye açıklamaya başlayabiliriz.
Ekibin, bu elektromanyetik sinyalleri toplamak için 24 saat boyunca bir ayağını karda gömecekleri sekiz alıcısı vardı. Günde bir kez, onları kazıp birkaç kilometre uzağa taşıyarak, bu işlemi altı hafta boyunca tekrar ediyorlardı.
Tüm bu veriler, önemli bir bulguyu ortaya çıkardı: Whillans Buz Akıntısı’nın altındaki tortullar suyla doluydu. Bunlar, milyonlarca yıl önce Antarktika bir zamanlar açık okyanus iken biriken deniz tortularıdır. Ekip, görüntülemelerinde tortuların yarım kilometre (yaklaşık 1.600 fit) ila 2 kilometre (bir milin üzerinde) kalınlığında olduğunu buldu. Bunu belirlediler, Birkaç yüz metre kalınlığındaki tatlı su tabakasının altında (buzulların doğal erimesinden kaynaklanan), derine indikçe daha da tuzlu hale gelen bir su sütunu var.
Gustafson, “Bu tuzlu yeraltı suyunun bir kısmı, bu çökeltilerin başlangıçta biriktiği zamandan kalma olabilir” dedi. “Ama sonra, yeraltı suyundaki tuzun bir kısmı, buz tabakasının büyüdüğü zamanlardan da gelebilir, ama sonra tekrar geri çekildi ve okyanus suyu geldi.”
Şimdiye kadar bunların hepsi varsayımsaldı ve araştırmacılar, buzul altı yeraltı suyunu gerçekten görüntülemek için manyetotellürik kullanan ilk kişiler olduklarını söylüyorlar.
“Bilim topluluğu bir süredir Batı Antarktika buz tabakasının çoğunun altında kalın bir deniz tortusu tabakası olduğunu biliyor, ancak yeni çalışmanın gösterdiği gibi, buz tabakasının derin yeraltı suyundan nasıl etkilendiği hakkında fazla bir şey bilmiyoruz. tuzludur,” diye yazdı Poul Christoffersen bir e-postada. Yeni makaleyi “büyüleyici” olarak nitelendiren Christoffersen, Cambridge Üniversitesi Scott Polar Araştırma Enstitüsü’nde bir buzulbilimcidir ve bu projeyle bağlantısı yoktur. Devam etti: “Yeni çalışma ayrıca, buz tabakasının tabanında eriyerek üretilen tatlı suyun, buz tabakasının oluşmasından bu yana yeraltı suyu sistemine birkaç yüz metre nüfuz ettiğini ve tuzun ve çözünen maddelerin muhtemelen buz tabakasının bazal drenajına da aktığını gösteriyor. sistem.”
Buz akıntısının altındaki yeraltı suyu, akıntının buzu denize nasıl taşıdığı konusunda çok önemli bir rol oynuyor olabilir. Gustafson, “Şu analojiye sahibim: buz akıntıları kayma ve kayma gibidir” dedi. “Yani, kayarak kayacak bir yerde suyunuz varsa, oldukça hızlı bir şekilde kayabilirsiniz. Ama daha az su varsa veya su yoksa, çok uzağa kaymayacaksınız.”
Washington Üniversitesi Çevre Koleji’nden Brad Lipovsky, Gustafson’un açıklamasını yineledi. Bana bir telefon görüşmesinde şunları söyledi: “Buzulun altındaki ilk birkaç metrede, oradaki özellikler buzun ne kadar hızlı aktığını doğrudan kontrol ediyor: [if] buzulunuz bir grup ıslak kilin üzerinde duruyor, daha kaygan ve buz daha hızlı akıyor.”
Bu bulguların kıtanın geri kalanı için potansiyel etkileri var. Gustafson, Antarktika’nın her yerindeki buz akıntılarının altında farklı buzul altı yeraltı suyu cepleri bulunabileceğini söyledi. “Antarktika’yı çevreleyen gözlemler var, bu çökellerin toprak altında mevcut olduğunu gösteriyor. [other] buz akıntıları” dedi. “Bu akiferlerin Antarktika’nın ortak özellikleri olduğuna bahse girerim.”
Buzullar Dünya’nın sadece %10’unu kaplarken, Antarktika’daki buzullar bu kapsama alanının %85’ini oluşturuyor. Bu yeraltı suyunun nasıl davrandığına bağlı olarak, buzun okyanusa daha hızlı veya daha yavaş akmasına yardımcı olabilir. Araştırmacılar, sistem kararlı olduğunda, daha fazla eriyik suyu çökeltilere sızdıkça, yeraltı suyunun Güney Okyanusu’na akacağını öne sürüyorlar. Ancak, iklim değişikliğinin yükselen sıcaklıkları altında buz akıntıları kütle kaybedecek olsaydı, altlarındaki tortular üzerindeki azaltılmış basınç, daha fazla yeraltı suyunun yüzeye çıkmasına izin verebilir, akıntının tabanını daha fazla yağlayabilir ve onu artırabilir.Kıtanın buz örtüsünün geleceğini tehdit eden hız.