Sistema gigante de agua subterránea descubierto en sedimentos bajo el hielo antártico

Los sistemas de agua subglacial dinámicos y poco profundos proporcionan una lubricación que facilita el movimiento del hielo suprayacente. Las corrientes de hielo que fluyen rápidamente desde la Antártida drenan la capa de hielo y controlan la velocidad de los sistemas de agua subglaciales. La comprensión actual de estos sistemas acuáticos se limita a las partes poco profundas alrededor de la interfaz entre el lecho de hielo, aunque las aguas subterráneas más profundas también pueden influir en la escorrentía del hielo.

Un equipo de seis instituciones de investigación ha confirmado, por primera vez, la presencia de grandes cantidades de agua líquida en los sedimentos bajo el hielo. Mapearon un enorme sistema de agua subterránea gigante que circula activamente en los sedimentos profundos de la Antártida occidental.

La cantidad de agua subterránea que encontraron fue tan grande. Esto probablemente influye proceso de flujo de hielo dicen los científicos.

La mayoría de antárticoSe sabe que las cuencas sedimentarias son sustancialmente más profundas, y la mayoría de su hielo es mucho más grueso, más allá del alcance de los instrumentos aéreos. Los científicos perforaron el hielo en los sedimentos en algunos lugares, pero sus instrumentos solo pudieron alcanzar los primeros metros. Por lo tanto, los modelos de comportamiento de la capa de hielo solo incluyen sistemas hidrológicos dentro o justo debajo del hielo.

En este nuevo estudio, los científicos se centraron en la corriente de hielo Whillans de 60 millas de ancho. Whillans Ice Stream es uno de la media docena de corrientes de rápido movimiento que alimentan la plataforma de hielo Ross más grande del mundo, aproximadamente del tamaño del territorio canadiense de Yukón. Un estudio anterior reveló un lago subglacial en el hielo y una cuenca sedimentaria que se extiende por debajo.

El hielo, los sedimentos, el agua dulce, el agua salada y el lecho rocoso conducen la energía electromagnética en diversos grados. Los científicos utilizaron imágenes magnetotelúricas y datos sísmicos pasivos de Whillans Ice Stream para medir la penetración de la energía electromagnética natural en la tierra. Los datos sísmicos les ayudan a distinguir entre lecho rocoso, sedimentoy helado

Según sus hallazgos, el sedimento se extiende desde medio kilómetro hasta casi dos kilómetros por debajo de la base del hielo antes de golpear el lecho rocoso, según la ubicación. También confirmaron que los sedimentos están saturados de agua líquida por todas partes. Según los científicos, si se extrajera todo, se formaría una columna de agua que oscilaría entre los 220 y los 820 metros de altura, al menos diez veces más alta que los sistemas hidrológicos poco profundos que se encuentran en el interior y en la base del hielo, quizás mucho más alta.

El geofísico de Lamont-Doherty, Kerry Key, dijo: “El agua salada conduce la energía mejor que el agua dulce, por lo que también pudieron demostrar que el agua subterránea se vuelve más salina con la profundidad. Esto tiene sentido porque se cree que los sedimentos se formaron en un Ambiente marino hace mucho tiempo.”

“Las aguas del océano probablemente llegaron por última vez a lo que ahora es el área cubierta por Whillans durante un período cálido hace unos 5.000 a 7.000 años, saturando los sedimentos con agua salada. Cuando el hielo volvió a avanzar, el agua de deshielo fresca producida por la presión desde arriba y la fricción en la base del hielo evidentemente fue empujada hacia los sedimentos superiores, y probablemente continúa filtrándose y mezclándose hoy.

“Este drenaje lento de agua dulce hacia los sedimentos podría evitar que se acumule agua en la base del hielo. Esto podría actuar como un freno en el avance del hielo. Las mediciones realizadas por otros científicos en la línea de puesta a tierra de la corriente de hielo, el punto donde la corriente de hielo terrestre se encuentra con el bloque de hielo flotante, muestran que el agua allí es un poco menos salada que el agua de mar normal. Esto sugiere que el agua dulce fluye a través de los sedimentos hacia el océano, dejando espacio para que ingrese más agua de deshielo y mantenga estable el sistema.

Los científicos han notado, “Sin embargo, si la superficie del hielo se adelgazara, una posibilidad clara a medida que el clima se calienta, la dirección del flujo de agua podría invertirse. Las presiones superpuestas disminuirían y las aguas subterráneas aumentarían. Las profundidades pueden comenzar a moverse hacia la base del hielo”. hielo. Esto puede lubricar aún más la base del hielo y aumentar su movimiento hacia adelante.

“Además, si el agua subterránea profunda fluye hacia arriba, podría transportar el calor geotérmico generado naturalmente en el lecho rocoso; esto podría derretir aún más la base del hielo e impulsarlo hacia adelante. Pero si eso sucederá y en qué medida, no está claro.

Chloe Gustafson, quien investigó como estudiante de posgrado en universidad colombianadel Observatorio de la Tierra Lamont-Doherty, dijo: “Al final del día, no tenemos grandes restricciones sobre la permeabilidad de los sedimentos o qué tan rápido fluirá el agua. ¿Haría una gran diferencia que generaría una reacción descontrolada? ¿O es el agua subterránea un jugador menor en el gran esquema del flujo de hielo? »

Científicos mencionado, “La confirmación de la existencia de dinámicas de aguas subterráneas profundas ha transformado nuestra comprensión del comportamiento de las corrientes de hielo y forzará cambios en los modelos de agua subglacial”.

Referencia de la revista:

1. Chloe D. Gustafson et al. Un sistema dinámico de agua subterránea salina mapeado debajo de un flujo de hielo antártico. YO: 10.1126/ciencia.abm3301