Древняя скалистая структура, найденная в сердце ледяного шельфа Росса, помогает определить, где лед Антарктиды тает, и где он остается твердым и замороженным.
Структура представляет собой старую тектоническую границу, вероятно, сформировавшуюся во время рождения антарктического континента или вскоре после него. Согласно новому исследованию, опубликованному 27 мая в журнале Nature Geoscience, эта граница защищает линию заземления шельфа льда, точку, в которой он достаточно толст, чтобы простираться вплоть до морского дна. Геология, создаваемая границей, удерживает теплые, способствующие таянию воды океана вдали от этой части шельфа. Но циркуляция океана, обусловленная той же геологией, приводит к интенсивному летнему таянию вдоль восточного края шельфа.
«Мы могли видеть, что геологическая граница делает морское дно на восточной части Антарктики намного глубже, чем на западе, и это влияет на то, как океанская вода циркулирует под шельфовым ледником», - руководитель исследования Кирсти Тинто, ученый-исследователь в Ламонт-Доэрти Обсерватория Земли в Колумбийском университете, говорится в заявлении.
Шельфовый ледник Росса
Ледяной шельф Росса - это ледяное пространство площадью 185 000 квадратных миль (480 000) квадратных километров и толщиной в сотни футов. Лед течет на шельф с наземных ледяных щитов Восточной и Западной Антарктики. В настоящее время шельфовый лед стабилен, пишет Тинто и ее коллеги в журнале Nature Geoscience, но геологические и морские записи показывают, что в далеком прошлом она рухнула.
Чтобы понять динамику ледяного покрова, Тинто и ее коллеги использовали данные от летательного инструмента под названием IcePod, который содержит инструменты, которые собирают информацию о толщине и структуре ледяного шельфа, а также инструменты, которые обнаруживают магнитные и гравитационные аномалии в породе. под ледяной шельф. Магнитные минералы, например, найденные в магме и других каменистых материалах Антарктиды, могут изменять показания магнитного поля в этих местах, в то время как подводная топография может влиять на показания гравитации. На основе этих данных исследователи реконструировали карту шельфового ледника и скалы под ним.
Они обнаружили абсолютную переходную зону, разделяющую ледяной покров. Если бы Антарктида была колесом, граница выглядела бы как спица, исходящая из пятна, немного смещенного от центра. Эта переходная зона фактически является демаркационной линией между геологией Западной Антарктиды и Восточной Антарктиды. На западе породы представляют собой сочетание осадочных и магматических образований, образовавшихся в результате тектонических взаимодействий, в месте слияния океанической и тектонической плит. Восточная Антарктида - древний континентальный материал, известный как кратон.
Влияние геологии
Недавно обнаруженная тектоническая граница, разделяющая шельфовый ледник Росса, имеет значение, поскольку она помогает формировать морское дно подо льдом. На востоке морское дно глубже, в среднем на 2198 футов (670 метров). На западе средняя глубина составляет в среднем 1837 футов (560 м).
Исследователи использовали компьютерную модель, чтобы показать, как циркулирует морская вода, учитывая эти новые геологические знания. Хорошей новостью является то, что геометрия морского дна удерживает большую часть теплой океанской воды от ледяного шельфа Росса. Вместо этого область открытого моря, называемая Полынья шельфа Росса, отводит теплую глубоководную воду, охлаждая ее до того, как она может стечь под ледяной шельф. Но вдоль передней кромки шельфового ледника (там, где он встречается с морем) много таяния льда, особенно летом. Самое высокое летнее таяние около острова Росс, на восточной части Антарктики.
Так что же все это значит для потепления в Антарктике? В ближайшем будущем линия заземления шельфового ледника (точка, в которой он касается морского дна) должна оставаться стабильной, по крайней мере, перед лицом умеренного изменения климата, пишут исследователи. Но изменения в местном климате будут иметь большое влияние на скорость таяния передней кромки шельфа льда. Эти изменения могут включать уменьшение количества морского льда или уменьшение облачного покрова, сказал в заявлении Лори Падман, старший научный сотрудник отдела исследований Земли и космоса в Орегоне и соавтор исследования.
«Мы выяснили, что именно эти локальные процессы нам необходимо понять, чтобы делать правильные прогнозы», - сказал Тинто.
