Antarktis Pine Island Glacier smelter, takket være oppvarmende farvann nedenfra. I tillegg har en fersk undersøkelse oppdaget en vulkan under isbreen.

Ser på Pine Island Glacier fra isbryteren RSS James Clark Ross. Bilde via Brice Loose / University of Rhode Island.

Denne artikkelen er utgitt på nytt med tillatelse fra GlacierHub. Dette innlegget ble skrevet av Andrew Angle.

West Antarctica’s Pine Island Glacier (PIG) ​​er den raskest smeltende isbreen i Antarktis, noe som gjør den til den største bidragsyteren til den globale havnivåstigningen. Den viktigste drivkraften for dette raske tapet av is er tynningen av PIG nedenfra ved å varme opp havfarvann på grunn av klimaendringer. Imidlertid en studie, publisert 22. juni 2018, i Naturkommunikasjon, oppdaget en vulkansk varmekilde under PIG som er en annen mulig driver for PIGs smelting.

På isbryteren RSS James Clark Ross ser mot Pine Island Glacier på ekspedisjonen 2014 via University of Rhode Island.

Studielederforfatter Brice Loose snakket med GlacierHub om forskningen. Han sa at studien var et resultat av et større prosjekt finansiert av National Science Foundation og Storbritannias nasjonale miljøforskningsråd til

… undersøke stabiliteten til Pine Island Glacier fra bakken og havsiden.

West Antarctic Ice Sheet (WAIS), som inkluderer PIG, sitter på toppen av West Antarctic Rift System som inkluderer 138 kjente vulkaner. Det er imidlertid vanskelig for forskere å kartlegge den nøyaktige plasseringen av disse vulkanene eller omfanget av riftesystemet, fordi mesteparten av den vulkanske aktiviteten forekommer under kilometer med is.

Pine Island Glacier ovenfra tatt av Landsat Image via NASA.

Oppvarmende havtemperaturer på grunn av klimaendringer har lenge blitt identifisert som den viktigste bidragsyteren til den omfattende smeltingen av PIG og andre isbreer som transporterer is fra WAIS. Denne smeltingen drives i stor grad av Circumpolar Deep Water (CDW), som smelter PIG nedenfra og fører til tilbaketrekning av sin jordingslinje, stedet der isen møter berggrunnen.

For å spore CDW rundt kystantarktis brukte forskerne helium-isotoper, nærmere bestemt He-3, fordi CDW er anerkjent som den viktigste kilden til He-3 i farvannene nær kontinentet. For denne studien brukte forskerne historiske data om heliummålinger fra havene Weddell, Ross og Amundsen rundt Antarktis. De så på de tre havene, som alle har CDW, og undersøkte forskjeller i He-3, som kunne ha kommet fra vulkansk aktivitet.

Ved å spore det ismeltevannet som ble produsert av CDW, oppdaget forskerne et vulkansk signal som skilte seg ut i dataene deres. De anvendte heliummålingene ble uttrykt ved prosentvis avvik fra observerte data fra atmosfærisk forhold. For den observerte CDW i Weddell Sea var dette avviket 10,2 prosent. I Ross and Amundsen Seas var det 10,9 prosent. HE-3 verdier samlet av teamet under ekspedisjoner til Pine Island Bay i 2007 og 2014, skilte seg imidlertid fra de historiske dataene.

Kart over forhøyede He-3-prøver i 2007 og 2014. Bilde via Loose et. al.

For disse dataene var prosentavviket betydelig høyere på 12,3 prosent, med de høyeste verdiene nær den sterkeste smeltevannsutstrømningen fra PIGs front. I tillegg falt disse høye heliumverdiene sammen med hevede neonkonsentrasjoner, som vanligvis er en indikasjon på smeltet is. Heliumet var heller ikke jevn fordelt. Dette antyder at det stammet fra en distinkt smeltevannskilde og ikke fra hele PIGs front.

Med denne kunnskapen i hånden, forsøkte teamet av forskere å identifisere kilden til HE-3-produksjonen. Jordens mantel er den største kilden til HE-3, selv om den også er produsert i atmosfæren og under atmosfæriske tester av atomvåpen gjennom tritiumforfall. Disse to kildene kunne imidlertid bare utgjøre 0,2 prosent av 2014-dataene.

En annen potensiell kilde var en sprekk i jordskorpen rett under PIG, der He-3 kunne reise seg fra mantelen. Imidlertid ble denne kilden utelukket fordi den ville ha en sterk termisk signatur, noe som ikke ble oppdaget ved å kartlegge ekspedisjoner.

Kart over He-3-prøver rundt Antartica (gul = 2007, rød = 2014) Bilde via Loose et. al.

Forskerne vurderte da en annen kilde: en vulkan under selve PIG, der He-3 rømmer fra mantelen i en prosess kjent som magma-avgassing. He-3 kan transporteres med isblanding til PIGs grunnlinje, der isen møter den underliggende berggrunnen. På denne linjen skifter isen på grunn av tidevannet av havet, slik at smeltevannet og He-3 kan ledes ut i havet.

Etter å ha identifisert en subglacial vulkan som den mest sannsynlige kilden til de forhøyede He-3-nivåene nær PIG-fronten, beregnet forskerne deretter varmen som frigjøres av vulkanen i joules per kilo sjøvann foran isbreen. Det viste seg at varmen som ble gitt av vulkanen utgjør en veldig liten brøkdel av det totale massetapet til PIG sammenlignet med CDW, ifølge Loose.

Totalt var den vulkanske varmen 32 ± 12 joule kg-1, mens varmeinnholdet i CDW var mye større ved 12 kilojoules kg-1. Likevel, hvis den vulkanske varmen er periodisk og / eller konsentrert over et lite overflateareal, kan det fortsatt ha innvirkning på den generelle stabiliteten til PIG ved å endre forholdene under overflaten, sa Loose. Det er også en mulighet for at det som er mer, en fersk undersøkelse har oppdaget en vulkan under isbreen. data-app-id = 25212623 data-app-id-name = post_below_content>