Τεράστια συστήματα υπόγειων υδάτων βρίσκονται κάτω από τον πάγο της Ανταρκτικής

Τεράστια συστήματα υπόγειων υδάτων βρίσκονται κάτω από τον πάγο της Ανταρκτικής

Αν θέλουμε να κατανοήσουμε τις επιπτώσεις ενός πλανήτη που θερμαίνεται, πρέπει πρώτα να μάθουμε πώς μεταβάλλονται οι ψυχρότερες περιοχές του. Το λιώσιμο των πάγων οδηγεί σε άνοδο της στάθμης της θάλασσας, αλλά η κατανόησή μας για τις ιδιότητες των διάφορων στρωμάτων πάγου και τους τρόπους με τους οποίους ο πάγος μεταφέρεται προς τον ωκεανό, ήταν ελλιπής.

Τώρα, οι ερευνητές με επικεφαλής την Chloe Gustafson, μια γεωφυσική και μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο Scripps Institute of Oceanography, έχουν επιβεβαιώσει επιστημονικές υποψίες, αποκαλύπτοντας σημαντικά υπόγεια ύδατα ανάμεσα σε ιζήματα κάτω από στρώματα πάγου στο Whillans Ice Stream στην Ανταρκτική.

«Είναι αυτή η διαδικασία που δεν έχει ληφθεί υπόψη από τα μοντέλα μας για το πώς λειτουργούν τα ρεύματα πάγου (ice stream)», είπε ο Gustafson για τη μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε στο Science. Οι επιστήμονες δεν είναι ακόμη σίγουροι πώς αυτά τα συστήματα υπόγειων υδάτων θα επηρεάσουν το στρώμα πάγου πάνω τους, αλλά αντιπροσωπεύουν έναν νέο και δυνητικά σημαντικό παράγοντα στη μοντελοποίηση της συμπεριφοράς των φύλλων πάγου (ice sheet).

Τα υπόγεια ύδατα «έχουν τη δυνατότητα να διαμορφώσουν τον τρόπο με τον οποίο τα φύλλα πάγου εξελίσσονται δραματικά», δήλωσε ο καθηγητής του Στάνφορντ Ντάστιν Σρέντερ, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη. «Αν θέλουμε αριθμούς στους οποίους μπορούμε να είμαστε σίγουροι… για τη συμβολή στην άνοδο της στάθμης της θάλασσας από στρώματα πάγου, πρέπει να υπολογίσουμε σωστά αυτό το στοιχείο».

Αν και τα ρεύματα πάγου καλύπτουν ένα μικρό ποσοστό της Ανταρκτικής, είναι υπεύθυνα για τη ροή του μεγαλύτερου μέρους του πάγου από το εσωτερικό της ηπείρου προς τον ωκεανό. Το Whillans Ice Stream μετακινεί πάγο περίπου 2 μέτρα την ημέρα. Άλλα κοντινά ρεύματα, που κυμαίνονται από εκατοντάδες έως χιλιάδες χιλιόμετρα σε μήκος, είναι πιο γρήγορα.

Κοιτάζοντας βαθύτερα κάτω από τον πάγο

Η Gustafson και οι συνεργάτες της παρατήρησαν υπόγεια ύδατα και ιζήματα χρησιμοποιώντας μαγνητοτελλουρικά σήματα (MT), μια μέθοδο που αξιοποιεί τις φυσικές παραλλαγές στα ηλεκτρομαγνητικά πεδία της Γης για να χαρτογραφήσει τις ιδιότητες του φλοιού της Γης, παρόμοια με το πώς μια MRI (απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού) περιγράφει τις εσωτερικές λειτουργίες του ανθρώπινου σώματος. Συγκέντρωσαν επίσης παθητικά σεισμικά δεδομένα για να επιβεβαιώσουν και να συμπληρώσουν τα ευρήματα του MT.

Η προηγούμενη έρευνα επικεντρώθηκε σε ρηχά υδρολογικά συστήματα, χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως η διάτρηση μέσω του πάγου για τη δειγματοληψία ιζημάτων κάτω από αυτόν, ακριβώς εκεί που ο πάγος συναντά το έδαφος. Τα τρέχοντα μοντέλα που προβλέπουν τη ροή των ρευμάτων πάγου περιλαμβάνουν ένα φιλμ νερού πάχους μόλις μερικών χιλιοστών πάνω από ένα πολύ παχύτερο στρώμα ιζήματος ή μέχρι. Στο παρελθόν, οι μοντελιστές πίστευαν ότι η πλάκα καθόταν πάνω από ένα αδιαπέραστο στρώμα βράχου. Αυτό αποδείχθηκε αναληθές.

«Δεν είναι βράχος κάτω από το βράχο, είναι στην πραγματικότητα ιζήματα», είπε ο Gustafson. «Υπάρχουν υπόγεια ύδατα μέσα σε αυτά τα ιζήματα που μπορούν να ρέουν πάνω-κάτω, επομένως είναι σαν υδροφόρος ορίζοντας». Το νερό που κινείται μέσα στα ιζήματα μπορεί να συμβάλει στη βάση του πάγου, να βοηθήσει στη λίπανση της ροής του πάγου ή ακόμη και να επιβραδύνει τη ροή του πάγου τραβώντας το νερό μακριά από τη βάση του πάγου.

«Μπορούμε να σκεφτούμε τα ιζήματα που συγκρατούν το νερό ως ένα σφουγγάρι κορεσμένο με νερό», πρόσθεσε ο Gustafson. Αν και δεν ήταν σε θέση να προσδιορίσουν τον όγκο των υπόγειων υδάτων, τα βάθη τους κυμαίνονταν από 220 έως 820 μέτρα. Ο πάγος πάνω από τα μετρημένα υπόγεια ύδατα έχει παρόμοιο πάχος και ο πάγος της Ανταρκτικής αλλού μπορεί να έχει πάχος έως και 4 χιλιόμετρα.

Υπέργειες επιπτώσεις των υπόγειων υδάτων

Με βάση την αλατότητα του νερού σε αυτά τα ποικίλα βάθη, οι ερευνητές απέδειξαν μια ανταλλαγή μεταξύ του θαλασσινού νερού και του φρέσκου λιωμένου νερού από το ρεύμα του πάγου. Αυτή η αλληλεπίδραση επιβεβαιώνει ότι τα βαθιά συστήματα υπόγειων υδάτων θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη ροή του πάγου, ένα σημαντικό σύστημα μεταφοράς που μεταφέρει πάγο από το εσωτερικό της ηπείρου στη θάλασσα. Οι σωρευτικές αλλαγές στη μάζα του πάγου στην Ανταρκτική και τη Γροιλανδία είναι δείκτες κλιματικής αλλαγής και οι υψηλότερες θερμοκρασίες έχουν επιταχύνει τη ροή του πάγου τα τελευταία χρόνια.

Οι γεωφυσικοί υποψιάζονταν ότι μπορεί να υπάρχουν περισσότερα και βαθύτερα υπόγεια ύδατα από ό,τι είχαν παρατηρήσει σε προηγούμενη έρευνα, αλλά η Gustafson και η ομάδα της ήταν οι πρώτοι που απέδειξαν ότι είχαν δίκιο χρησιμοποιώντας MT και παθητικά σεισμικά δεδομένα.

Πηγή: EOS