Naukowcy odkrywają ogromną sieć wód podziemnych pod lodem Antarktydy

Reklama

pt., 05/20/2022 - 20:45 -- MagdalenaL

Na Antarktydzie Zachodniej naukowcy odkryli w znajdujących się głęboko pod powierzchnią lodu skałach osadowych wielką sieć wód gruntowych.

Podobne systemy są prawdopodobnie powszechne na tym lodowym kontynencie i mogą mieć wpływ na to, jak reaguje on na zmiany klimatyczne, a może się nawet do nich przyczyniają.

To odkrycie, opisane w czasopiśmie Science, wskazuje, że wody gruntowe mogą odgrywać kluczową rolę w zrozumieniu oddziaływania przepływu wody na zsuwanie się lądolodu antarktycznego do oceanu.

– Istniały hipotezy, że w tych skałach osadowych mogą istnieć zbiorniki wodne, ale do tej pory nikt ich dokładnie nie zobrazował – mówi Chloe Gustafson, główna autorka badania wykonanego przez nią w ramach studiów doktoranckich w Lamont-Doherty Earth Observatory na Uniwersytecie Columbia w Stanach Zjednoczonych. – Ilość wody, którą odkryliśmy, jest tak duża, że najprawdopodobniej ma wpływ na ruch lodu. Teraz musimy dowiedzieć się więcej i ustalić, jak uwzględnić ten fakt w modelach.

Woda porusza się pod pokrywą lodową Antarktydy wzdłuż znajdującej się tam sieci kanałów, znanej jako „podlodowcowa sieć hydrologiczna”. Jej przepływ odgrywa ważną rolę w ruchu lodowców, ponieważ poprzez nawilżenie zmniejsza tarcie między nimi a ich skalnym podłożem, a także zniekształca znajdujący się pod spodem mokry osad.

Dzięki tym dwóm mechanizmom woda podlodowcowa steruje tym, jak porusza się pokrywa lodowa Antarktydy, a potencjalnie też, jak przyczynia się to do wzrostu poziomu morza.

Do tej pory uważano, że znajdująca się pod lodowcami sieć kanałów jest płytka. Woda miała znajdować się tylko u podstawy lądolodu lub bardzo blisko niej. Jednak teraz naukowcy sugerują, że również mieszczące się w skałach osadowych pod lodem zbiorniki mogą mieć swój wpływ.

Nowe techniki obrazowania wód gruntowych

Przez dekady naukowcy używali radarów i innych urządzeń, które wysyłały fale radiowe z powierzchni lądolodu aż do znajdujących się pod nią warstw. Nie były one jednak w stanie przeniknąć grubego lodu i osadu aż do wód gruntowych.

W tym badaniu zespół użył nowej technologii zwanej obrazowaniem magnetotellurycznym, które mierzy przenikanie do ziemi naturalnej energii elektromagnetycznej, wytwarzającej się wysoko w atmosferze naszej planety.

Wszystko – od lodu, przez osady i wodę, aż do podłoża skalnego – przewodzi energię elektromagnetyczną, jednak w różnym stopniu. Na podstawie tej różnicy badacze mogą stworzyć mapy, podobne do zdjęcia z rezonansu magnetycznego.

W ten właśnie sposób odkryli oni, że w osadach w Willans Ice Stream na Antarktydzie Zachodniej znajduje się płynna woda w ilościach co najmniej 10 razy większych niż w sieci hydrologicznej bezpośrednio pod lodem.

Jej Zasolenie jest tym wyższe, im głębiej się ona znajduje. To dlatego, że woda, stopiona w wyniku napierającego z góry ciśnienia oraz tarcia z podstawą lądolodu, spływa w dół i jest filtrowana przez osady.

Badacze twierdzą, że to powolne spływanie wody do skał osadowych może zapobiec gromadzeniu się jej bezpośrednio pod lodowcami i przez to hamować jego ruch w kierunku oceanu. Jednak zauważają też, że jeśli pokrywa lodowa zmaleje przez zmiany klimatyczne, woda może zacząć kierować się w odwrotnym kierunku i gromadzić u podstawy lądolodu.

To może z kolei przyśpieszyć zsuwanie się lodowców do oceanu. Jednak to, jak bardzo jest to prawdopodobne i na jaką skalę, pozostaje obecnie niepewne.

– Koniec końców nie mamy danych o przepuszczalności skał osadowych ani prędkości, z jaką woda by przez nie przepływała – mówi Gustafson. – Czy ten proces jest w stanie wywołać niekontrolowaną zmianę? Czy może jednak wody gruntowe odgrywają niewielką rolę w ruchu lodowców?

Według Gustafson i jej zespołu te badania to dopiero początek odpowiadania na tego typu pytania. Jak sami o tym piszą: "Odkrycie tych wód osadowych oraz ich dynamiki zmieniło nasze zrozumienie ruchów lądolodów i zmusza nas do przekształcenia obecnych modeli wód podlodowcowych".

 

Autor: 
Imma Perfetto tłum. Adam Chojnacki

Reklama