Главная / Земля / Тепло з мантії Землі розтоплює льодовиковий покрив Антарктиди

Тепло з мантії Землі розтоплює льодовиковий покрив Антарктиди

Нове дослідження, проведене вченими НАСА довело, що геотермальне джерело тепла, зване мантійним плюмом, що знаходиться глибоко під землею Марі Берд в Антарктиді, пояснює швидке танення, яке створює озера і річки під крижаним покривом. Хоча джерело тепла не є новою або зростаючою загрозою для льодовикового покриву Західної Антарктики, це може допомогти пояснити, чому крижаний покрив нестійкий сьогодні.


Стабільність крижаного щита тісно пов’язана з тим, скільки води омиває його знизу, що полегшує ковзання льодовиків. Розуміння джерел і майбутнього талої води в Західній Антарктиці важливо для оцінки швидкості, з якою лід може танути і збільшувати рівень води в океані.

Льодовики Антарктиди нестабільні і наповнені річками і озерами, найбільшим з яких є озеро Ері. Багато озер швидко заповнюються і стікають, змушуючи поверхню льоду висотою до тисячі футів над ними підніматися і опускатися на цілих 6 метрів. Рух дозволяє вченим оцінити, де і скільки води повинно існувати.

Близько 30 років тому вчений з Університету Колорадо Денвер припустив, що тепло від мантійного шлейфу під землею Марі Берд може пояснити регіональну вулканічну активність і топографічну функцію купола. Дуже недавня сейсмічна візуалізація підтримала цю концепцію.

З невеликими прямими вимірами, за існуючим льодом, вчені з JPL прийшли до кращого способу вивчення ідеї мантійного плюму шляхом чисельного моделювання. Вони використовували модель системи Ice Sheet (ISSM), чисельний опис фізики крижаних щитів, розроблений вченими JPL і Каліфорнійським університетом в Ірвіні.

Щоб гарантувати, що модель була реалістичною, вчені вели спостереження за змінами висоти поверхні крижаного покриву, з допомогою даних із супутника NASA IceSat і повітряною кампанією Operation IceBridge.

Оскільки місце розташування і розмір можливого мантійного шлейфу були невідомі, вони протестували повний діапазон того, що було фізично можливим для декількох параметрів, виробляючи десятки різних симуляцій.

Вони виявили, що потік енергії від мантійної шлейфу повинен становити не більше 150 мілліватт на квадратний метр. Для порівняння, у регіонах США без вулканічної активності тепловий потік від мантії Землі становить від 40 до 60 мілліватт.

В Йеллоустонському національному парку — відома геотермальна гаряча точка — тепло знизу становить близько 200 мілліватт на квадратний метр, усереднений по всьому парку, хоча окремі геотермальні властивості, такі як гейзери, набагато більш гарячі.

Моделювання вчених, Серусі і Івінса з використанням теплового потоку вище 150 мілліватт на квадратний метр показало занадто багато плавлення, щоб бути сумісним з даними на основі космічного простору, за винятком одного місця: області в глибині моря Росса, відомої інтенсивними потоками води. Ця область вимагала теплового потоку не менше 150-180 мілліватт на квадратний метр. Однак сейсмічна візуалізація показала, що теплота мантії в цьому регіоні може досягати льодовикового покриву через розкол, тобто пролом в земній корі, такий, як з’явився у Великій долині рифтів в Африці.

Вважається, що мантійні плюми є вузькими потоками гірської породи, що піднімаються через мантію Землі і поширюються як грибна шапка під земною корою. Плавучість матеріалу, частина якого розплавлена, змушує кору здійматися вгору. Теорія мантійних плюмів була запропонована в 1970-х роках для пояснення геотермальної активності, яка відбувається далеко від кордону тектонічної плити, такого як Гаваї і Йеллоустоун.

Мантійний плюс землі Мері Берд сформувався від 50 до 110 мільйонів років тому, задовго до появи льодовикового покриву Західної Антарктиди. В кінці останнього льодовикового періоду близько 11000 років тому льодовиковий покрив пройшов через період швидкої, стійкої втрати льоду, коли зміни в глобальних погодних умовах і підвищення рівня моря підштовхнули теплу воду ближче до крижаного покрову — так само, як і сьогодні.

«Наявність цього мантійного плюму важливо, оскільки це говорить про те, що лід Антарктиди більш уразливий у цій галузі: ця додаткова теплота нагріває лід, що говорить про більшу слабкість перед лицем майбутніх і минулих змін у навколишньому середовищі», — говорять дослідники.

 
comments powered by HyperComments