Cyrkulująca woda pod lodami Antarktydy. Wraz z głębokością rośnie jej zasolenie

W ostatnich latach naukowcy odkryli setki połączonych jezior i rzek ukrytych wewnątrz antarktycznego lodu. Wykonali też mapy głębokich zbiorników z osadami mieszczących się niżej - pod lodem, podejrzewając przy tym, że także w tych osadach mogą kryć się systemy wodne. Dotąd jednak nikt takich nie wykrył.

System cyrkulującej wody 

Zespół z Columbia University przedstawił właśnie mapę potężnego systemu tego typu, z cyrkulującą wodą, na zachodzie Antarktydy. - Hipotezy o tym, że w tych osadach mogą kryć się kryć się głębokie pokłady wody istniały już wcześniej, ale do tej pory nikt nie zbadał takich struktur - powiedziała główna autorka badania opisanego na łamach "Science" Chloe Gustafson.

Opisanych teraz systemów wodnych nie znaleziono dotąd mimo dekad badań, m.in. z użyciem radarów. Tylko w jednym przypadku, z pomocą umieszczonego w helikopterze instrumentu, w 2019 roku udało się wykryć kilkusetmetrowy zbiornik pod grubym na 350 m lodem.

Pomiary magnetyczne Ziemi

Jednak większość zbiorników z osadami jest znacznie głębsza, a lód znacznie grubszy. W badaniach tego typu słabo więc sprawdzają się także odwierty. Zespół z Columbia University posłużył się inną techniką opartą na pomiarach pola magnetycznego Ziemi.

REKLAMA

Lód, osady słodka i słona woda oraz skały blokują pole magnetyczne z różną intensywnością. Metoda przypomina więc trochę technikę MRI i pozwala na "zobaczenie" ukrytych głęboko struktur. Dodatkowo naukowcy wykorzystali analizę propagacji fal sejsmicznych.

Swoje badania przeprowadzili na terenie rozciągającego się na ponad 100 km strumienia lodowego Whillansa zasilającego potężny Lodowiec Szelfowy Rossa znany m.in. z podlodowcowego jeziora i zgromadzonych pod nim osadów.

Podlowodwe osady 

Wcześniejsze odwierty pokazały obecność wody i mikroorganizmów w płytkich warstwach tych osadów, ale co kryje się głębiej, nie było wiadomo. Autorzy nowej pracy odkryli tymczasem pokłady podlodowych osadów położone między lodem a litą skałą sięgające aż na głębokości od 500 m do 2 km.

Potwierdzili też, że do samego dna zawierają one wodę. Okazało się jednocześnie, że wraz z głębokością rośnie zasolenie wody. Tak jest prawdopodobnie dlatego, że osady powstały dawno temu w środowisku morskim.

REKLAMA

Według badaczy morska woda docierała w to miejsce ok. 5-7 tys. lat temu. Kiedy natomiast teren ten zajmował lodowiec, pochodząca z niego słodka woda wypierała od góry wodę słoną.

Wpływanie tej słodkiej wody do osadów mogło przy tym zapobiec jej gromadzeniu się u podstawy lodowca, co z kolei spowalniało jego przemieszczanie się.

Różny poziom zasolenia wody

Co więcej, pomiary wykonane na styku lodowca lądowego z pływającym wskazują, że woda w tym miejscu jest nieco mniej słona, niż woda morska. To wskazuje, że wpływająca do osadów woda pochodząca z lodowca wędruje aż do morza, co stwarza miejsce na kolejne jej porcje i utrzymuje system w stabilnej formie.

Naukowcy uważają jednak, że jeśli powierzchnia lodu stanie się cieńsza, co może się stać z powodu zmian klimatycznych, ruch wody w osadach może nawet ulec odwróceniu.

REKLAMA

Woda zacznie gromadzić się w większych ilościach tuż pod lodem, a to spowoduje spadek tarcia i przyspieszy ruch lodowca (już teraz lód w tym miejscu wędruje w stronę morza z prędkością jednego metra dziennie).

• "System Obronny Dalekiej Północy". Nie ma zgody na ekspansję Rosji w regionie Arktyki
• Arktyczne zauroczenie. Reportaż "Polarnicy" [POSŁUCHAJ]
• Antarktyda: oderwała się największa góra lodowa świata. Jest cztery razy większa od Nowego Jorku

Zmniejszenie ruchu lodowca

A jeśli woda z głębszych warstw będzie przemieszczać się w górę, będzie niosła energię geotermalną i ogrzewać lód. To jeszcze przyspieszy roztapianie się jego podstawy i zwiększy jego prędkość. Jednak na razie to tylko teorie - czy tak w rzeczywistości się stanie i w jakim stopniu - nie wiadomo.

- Ostatecznie nie mamy dobrych danych na temat przepuszczalności osadów i wiedzy o tym, jak szybko woda by przez nie przenikała. Nie wiemy, czy opisane zjawisko doprowadziłoby do kaskady bez odwrotu, czy podziemna woda ma znaczenie dla zmniejszenia ruchu lodowca - podkreśla dr Gustafson.

REKLAMA

Wykryta wcześniej obecność mikrobów w płytkich warstwach osadów rodzi kolejne pytania. Znaleziony system i jemu podobne prawdopodobnie są zasiedlone przez życie aż do samego dna - podejrzewają naukowcy.

Antarktyda źródłem węgla?

Jeśli woda zacznie płynąć w odwrotnym kierunku niż obecnie, uwolni cały węgiel zgromadzony przez mikroby. To by znaczyło, że pomijana do tej pory Antarktyda także może stać się źródłem węgla. Także i w tym przypadku nie wiadomo jednak, na ile taki efekt byłby istotny.

Podsumowując naukowcy stwierdzają: "Potwierdzenie istnienia ukrytych głęboko, dynamicznych systemów wodnych odmieniło nasze rozumienie zachowania strumieni lodowych i zmusi nas do zmiany naszych modeli podlodowej wody".

nt

REKLAMA