La cantidad de calor que fluye hacia la base de la capa de hielo de la Antártida Occidental desde las fuentes geotérmicas en las profundidades de la Tierra es sorprendentemente alta, según un nuevo estudio dirigido por investigadores de UC Santa Cruz. Los resultados, publicados el 10 de julio en Avances científicos , brinde datos importantes para los investigadores que intentan predecir el destino de la capa de hielo, que se ha derretido rápidamente en la última década.
El autor principal Andrew Fisher, profesor de ciencias de la Tierra y planetarias en la Universidad de California en Santa Cruz, enfatizó que el calentamiento geotérmico reportado en este estudio no explica la alarmante pérdida de hielo de la Antártida Occidental que ha sido documentado por otros investigadores ". La capa de hielodesarrollado y evolucionado con el flujo de calor geotérmico que viene desde abajo, es parte del sistema. Pero esto podría ayudar a explicar por qué la capa de hielo es tan inestable. Cuando se agregan los efectos del calentamiento global, las cosas pueden comenzar a cambiar rápidamente ".él dijo.
El flujo de calor alto debajo de la capa de hielo de la Antártida Occidental también puede ayudar a explicar la presencia de lagos debajo de ella y por qué partes de la capa de hielo fluyen rápidamente como corrientes de hielo. Se cree que el agua en la base de las corrientes de hielo proporciona la lubricación que acelerasu movimiento, llevando grandes volúmenes de hielo a las plataformas de hielo flotantes en los bordes de la capa de hielo. Fisher notó que la medición geotérmica era de una sola ubicación, y el flujo de calor probablemente varía de un lugar a otro debajo de la capa de hielo.
"Esta es la primera medición de flujo de calor geotérmico realizada debajo de la capa de hielo de la Antártida Occidental, por lo que no sabemos qué tan localizadas pueden estar estas condiciones geotérmicas cálidas. Esta es una región donde hay actividad volcánica, por lo que esta medición puede ser debidaa una fuente de calor local en la corteza ", dijo Fisher.
El estudio fue parte de un gran proyecto de perforación antártica financiado por la National Science Foundation llamado WISSARD Whillans Ice Stream Subglacial Access Research Drilling, para el cual UC Santa Cruz es una de las tres instituciones principales. El equipo de investigación utilizó una sonda térmica especial, diseñado y construido en UC Santa Cruz, para medir temperaturas en sedimentos debajo del Lago Subglacial Whillans, que se encuentra debajo de media milla de hielo. Después de perforar la capa de hielo con un taladro especial de agua caliente, los investigadores bajaron la sonda a través del pozo hastase enterró en los sedimentos debajo del lago subglacial. La sonda midió temperaturas a diferentes profundidades en los sedimentos, revelando una tasa de cambio de temperatura con una profundidad aproximadamente cinco veces mayor que la encontrada típicamente en los continentes. Los resultados indican un flujo relativamente rápido decalentar hacia el fondo de la capa de hielo.
Este calentamiento geotérmico contribuye a la fusión del hielo basal, que suministra agua a una red de lagos y humedales subglaciales que los científicos han descubierto que subyace en una gran región de la capa de hielo. En un estudio separado publicado el año pasado en Nature, el equipo de microbiología de WISSARDinformó un ecosistema microbiano abundante y diverso en el mismo lago. Las condiciones geotérmicas cálidas pueden ayudar a que los hábitats subglaciales sean más favorables para la vida microbiana, y también podrían impulsar el flujo de fluidos que entregan calor, carbono y nutrientes a estas comunidades.
Según el coautor Slawek Tulaczyk, profesor de ciencias de la Tierra y planetarias en UC Santa Cruz y uno de los líderes del proyecto WISSARD, el flujo de calor geotérmico es un valor importante para los modelos informáticos que los científicos están utilizando para comprender por qué y qué tan rápido la Antártida Occidentalla capa de hielo se está reduciendo.
"Es importante que obtengamos este número correcto si vamos a hacer predicciones precisas de cómo se comportará la capa de hielo de la Antártida Occidental en el futuro, cuánto se está derritiendo, qué tan rápido fluyen las corrientes de hielo y cuál podría ser el impactoestar en aumento del nivel del mar ", dijo Tulaczyk." Esperé durante muchos años para ver un valor medido directamente del flujo geotérmico debajo de esta capa de hielo ".
Las enormes capas de hielo de la Antártida son alimentadas por la nieve que cae en el interior del continente. El hielo fluye gradualmente hacia los bordes. La capa de hielo de la Antártida Occidental se considera menos estable que la capa de hielo de la Antártida Oriental más grande porque gran parte descansa en tierraeso está por debajo del nivel del mar, y las plataformas de hielo en sus bordes exteriores están flotando en el mar. Estudios recientes de otros equipos de investigación han encontrado que las plataformas de hielo se están derritiendo debido a las cálidas corrientes oceánicas que ahora circulan bajo el hielo, y la velocidad a la queLas capas de hielo se están reduciendo y se están acelerando. Estos hallazgos han aumentado las preocupaciones sobre la estabilidad general de la capa de hielo de la Antártida Occidental.
El flujo de calor geotérmico medido en el nuevo estudio fue de aproximadamente 285 milivatios por metro cuadrado, que es como el calor de una pequeña luz LED de árbol de Navidad por metro cuadrado, dijo Fisher. Los investigadores también midieron el flujo de calor ascendente a través del hielohoja aproximadamente 105 milivatios por metro cuadrado utilizando un instrumento desarrollado por el coautor Scott Tyler de la Universidad de Nevada, Reno. Ese instrumento se dejó en el pozo de WISSARD mientras se volvía a congelar, y las mediciones, basadas en la dispersión de luz láser en una fibra-cable óptico, se tomaron un año después. La combinación de las medidas debajo y dentro del hielo permitió el cálculo de la velocidad a la que se produce el agua de fusión en la base de la capa de hielo en el sitio de perforación, produciendo una velocidad de aproximadamente media pulgadapor año.
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Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Cruz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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