Гигантская система подземных вод обнаружена в отложениях подо льдом Антарктиды

Мелководные и динамичные подледниковые водные системы обеспечивают смазку, облегчающую движение льда по ним. Быстрые ледяные течения в Антарктиде осушают ледяной щит и контролируют скорость подледниковых водных систем. Текущее понимание этих водных режимов ограничено мелководными участками вокруг поверхности льда, хотя глубокие подземные воды также могут влиять на течение льда.

Группа из шести исследовательских институтов впервые подтвердила наличие большого количества жидкой воды в отложениях подо льдом. Они составили огромную карту гигантской системы подземных вод, активно разбросанных в глубоких отложениях Западной Антарктиды.

Количество обнаруженных ими подземных вод было очень большим. вероятно, повлияет Ледяной поток Операции Ученые утверждают.

большинство АнтарктидаИзвестные осадочные бассейны значительно глубже, и большая часть их льда намного толще, вне досягаемости бортовых устройств. Ученые прорыли лед в отложениях в нескольких местах, но их инструменты достигли только первых нескольких метров. Следовательно, модели поведения ледяных щитов включают только гидрологические системы внутри или подо льдом.

В этом новом исследовании ученые сосредоточились на ледяном потоке Уилланс шириной 60 миль. Ледяной поток Уилланса — один из шести быстрых потоков, питающих шельфовый ледник Росса, крупнейший в мире, размером с канадскую территорию Юкон. Предыдущее исследование выявило подледниковое озеро во льду и простирающийся под ним осадочный бассейн.

Лед, отложения, пресная вода, соленая вода и коренная порода в разной степени проводят электромагнитную энергию. Ученые использовали магнитное изображение и отрицательные сейсмические данные из ледяного потока Уилланс, чтобы измерить проникновение естественной электромагнитной энергии в Землю. Сейсмические данные помогают им различать коренные породы, осадоки лед.

Согласно их выводам, отложения простираются от полукилометра до почти двух километров под ледяным ложем, прежде чем ударить по основной породе, в зависимости от местоположения. Они также подтвердили, что осадок все время насыщен жидкой водой. По мнению ученых, в случае его полного извлечения он образовал бы водяной столб высотой 220-820 метров, что как минимум в десять раз выше, чем мелководные гидрологические системы, расположенные внутри и у основания льда, а возможно, и намного выше.

Кери Ки, геофизик из Ламонт-Доэрти, сказала: «Соленая вода проводит энергию лучше, чем пресная вода, поэтому они также смогли показать, что грунтовые воды становятся более солеными с глубиной. Это имеет смысл, поскольку считается, что отложения образовались в морская среда давно.»

Океанские воды, возможно, в последний раз достигали территории, ныне покрытой Уиллансом, в теплый период примерно от 5000 до 7000 лет назад, насыщая отложения соленой водой. Когда лед снова надвинулся, стало очевидно, что пресная вода, тающая под давлением сверху и трением у основания льда, явно выталкивалась в верхние отложения. Возможно, он продолжит фильтровать и смешивать сегодня».

Этот медленный слив пресной воды в осадок может предотвратить накопление воды в основании льда. Это может служить препятствием для движения льда вперед. Измерения, проведенные другими учеными на стационарной линии ледяного потока — в точке, где поток наземного льда встречается с плавучим шельфовым ледником, — показывают, что вода здесь несколько менее соленая, чем обычная морская вода. Это указывает на то, что пресная вода течет через отложения в океан, освобождая место для поступления большего количества талой воды и поддерживая стабильность системы».

Ученые отмечают, «Однако, если поверхность льда тонкая (что вполне вероятно при потеплении климата), направление потока воды может измениться на противоположное. Висячее давление уменьшится, и более глубокие грунтовые воды могут начать течь к основанию льда. Это может дополнительно смажьте ледяную основу и увеличьте ее поступательное движение.

Более того, если глубокие подземные воды текут вверх, они могут нести геотермальное тепло, естественным образом образующееся в сланцах; Это может растопить ледяную основу и подтолкнуть ее вперед. Но произойдет ли это и в какой степени, пока неясно».

Хлоя Густафсон, которая в качестве аспиранта исследовала Колумбийский университетЗемная обсерватория Ламонта-Доэрти сообщила: В конечном счете, у нас нет существенных ограничений на проницаемость наносов или скорость течения воды. Будет ли это иметь огромное значение, которое вызовет быструю реакцию? Или подземные воды играют второстепенную роль в великой схеме движения льда? «

Ученые Она сказалаИ «Подтверждение существования глубоководной динамики изменило наше понимание поведения ледниковых течений и заставит нас модифицировать модели подледниковой воды».

Ссылка на журнал:

1. Хлоя де Густафсон и др. Закартирована динамическая система соленых подземных вод под антарктическим ледяным потоком. DOI: 10.1126 / Наука. абм3301