Un nou studiu realizat de oamenii de știință NASA a dovedit că o sursă de căldură geotermală numită plume de manta, adânc subteran în Marie Bird, în Antarctica, explică topirea rapidă care creează lacuri și râuri sub gheața. Deși sursa de căldură nu este o amenințare nouă sau în creștere pentru gheața Antarctică de Vest, poate ajuta la explicarea motivului pentru care astăzi gheața este instabilă.
Stabilitatea unei foi de gheață este strâns legată de cantitatea de apă care curge de jos, ceea ce face ca ghețarii să alunece mai ușor. Înțelegerea surselor și a viitorului apei topite în Antarctica de Vest este importantă în evaluarea vitezei cu care gheața se poate topi și crește nivelul apei din ocean.
Ghețarii Antarcticii sunt instabili și plini de râuri și lacuri, dintre care cel mai mare este Lacul Erie. Multe lacuri se umplu și se scurg rapid, făcând ca suprafața de gheață la mii de metri deasupra lor să se ridice și să cadă până la 6 metri. Mișcarea permite oamenilor de știință să estimeze unde și câtă apă ar trebui să existe.
În urmă cu aproximativ 30 de ani, un om de știință de la Universitatea din Colorado Denver a sugerat că căldura dintr-un penaj de manta subteran de Marie Bird ar putea explica activitatea regională vulcanică și funcția topografică a cupolei. Imagistica seismică foarte recentă a susținut acest concept.
Odată cu micile măsurători directe care există de-a lungul gheții, oamenii de știință de la JPL au venit cu o modalitate mai bună de a studia ideea de palton de manta prin simulări numerice. Au folosit modelul de sistem de foi de gheață (ISSM), o descriere numerică a fizicii foilor de gheață dezvoltate de oamenii de știință de la JPL și de la Universitatea din California, Irvine.
Pentru a se asigura că modelul a fost realist, oamenii de știință au monitorizat modificările pe suprafața foii de gheață folosind date din satelitul IceSat al NASA și campania aeriană IceBridge.
Deoarece locația și dimensiunea posibilei pene de manta nu au fost cunoscute, acestea au testat întreaga gamă a ceea ce era posibil din punct de vedere fizic pentru mai mulți parametri, producând zeci de simulări diferite.
Ei au descoperit că fluxul de energie din ploaia de manta nu trebuie să fie mai mult de 150 milliwatt pe metru pătrat. Pentru comparație, în regiunile Statelor Unite, fără activitate vulcanică, fluxul de căldură din mantaua Pământului variază între 40 și 60 de miliți.
Video promotional:
În Parcul Național Yellowstone - un faimos punct geotermal - căldura de jos este de aproximativ 200 de miliți pe metru pătrat în medie, deși proprietățile geotermale individuale, cum ar fi gheizerele, sunt mult mai calde.
Simulările oamenilor de știință Serucy și Ivins folosind fluxul de căldură mai mare de 150 milliwatts pe metru pătrat au arătat o topire prea mare pentru a fi în concordanță cu datele din spațiu, cu excepția unui singur loc: o zonă adâncă în Marea Ross, cunoscută pentru fluxurile intense de apă. Această zonă a necesitat un flux de căldură de cel puțin 150-180 milliwatt pe metru pătrat. Cu toate acestea, imagini seismice au arătat că căldura manteii din această regiune poate ajunge pe foaia de gheață printr-o ruptură, adică o rupere în scoarța terestră, cum a apărut în Marea Valea Riftului din Africa.
Se consideră că prunele de manta sunt fluxuri înguste de stâncă care se ridică prin mantaua Pământului și se răspândesc ca un capac de ciuperci sub scoarța terestră. Flotabilitatea materialului, dintre care o parte este topită, face ca crusta să se umple în sus. Teoria penelor de manta a fost propusă în anii '70 pentru a explica activitatea geotermală care apare departe de granița plăcii tectonice precum Hawaii și Yellowstone.
Pluma cu mantaua lui Marie Bird s-a format acum 50 până la 110 milioane de ani, cu mult înainte de apariția gheții Antarcticii de Vest. La sfârșitul ultimei epoci de gheață, în urmă cu aproximativ 11.000 de ani, foaia de gheață a trecut printr-o perioadă de pierderi rapide și susținute de gheață, când schimbările condițiilor meteo globale și creșterea nivelului mării au împins apa caldă mai aproape de gheața - la fel cum se întâmplă astăzi.
"Prezența acestui plumă de manta este importantă, deoarece sugerează că gheața Antarcticii este mai vulnerabilă în această zonă: această căldură suplimentară încălzește gheața, ceea ce sugerează o slăbiciune mai mare în fața schimbărilor viitoare și din trecut în mediu", spun cercetătorii.
