Thwaites glaciären är en av de snabbast växande i Antarktis. Det har varit fokus på stor uppmärksamhet de senaste veckorna, efter att forskare föreslog att den här sektorn av det stora västantarktiska isarket var redan på väg mot kollaps på grund av att uppvärmningen havstemperaturer. En stor kollaps av denna del av inlandsisen kan få ödesdigra konsekvenser i hela världen, med en global havsnivåhöjning potentiellt upp till 1m. Vissa modeller tyder detta kan ske relativt snabbt, inom några århundraden.
West Antarktis Rift System
Men gömd under de kilometer is i denna snabbt föränderliga delen av kontinenten är en stor del outforskad geologisk funktion: West Antarktis Rift System, en band av vulkanaktivitet som trodde sträcker sig över mer än 3,000km över Antarktis-kontinenten, ger ytterligare värme för att smälta isplattan nedanifrån.
Du har nu möjlighet rift är där jordskorpan har tidigare sträckts, driver magma nära till ytan och orsakar omfattande vulkanisk aktivitet. Det är viktigt att fastställa den mängd av vulkanisk värme från sprickan för att mer exakt förutsäga svaret från Thwaites glaciären och hela västra Antarktis istäcke för effekterna av en varmare klimat och hav.
Direkta mätningar av den geotermiska värmeflödet från sprickan är emellertid svårt och dyrt att erhålla - den överliggande isen är på platser 4km tjock. Uppskattningar av geotermisk värmeflödet finns hittills i huvudsak härrör från satellit magnetiska data eller seismologi som kämpar för att lösa de regionala uppgifter som krävs för att förstå vilka effekter värmen skulle ha på inlandsisen.
I ett papper publicerade i förhandlingar vid National Academy of Sciences i USA, forskare från Institutet för geofysik vid University of Texas, Austin, rapporterar en ny metod för att uppskatta geotermisk flux under Thwaites-glaciären. Med hjälp av radardata för att kartlägga hur vatten strömmar under isen och uppskatta issmältningsgraden har de identifierat betydande källor för hög geotermisk värme.
Radarupptäckt geotermiskt flöde under Thwaites, med områden där flödet överstiger 150-milliwatt per kvadratmeter (mörka trianglar) och 200-milliwatt per kvadratmeter (ljus trianglar). Brev visar höga smältområden, i den västra mest biflodden ©, intill Crary-bergen (D) och i de övre centrala bifloderna (E). Schroeder / Blanken / Young
Enligt ledande författare Dustin Shroeder (som nu arbetar på NASA) verkar dessa distribueras över ett mycket bredare område än vad som tidigare trodde. Minsta genomsnittliga geotermiska värmeflödet under Thwaites-glaciären är cirka 100-milliwatt per kvadratmeter, med några hotspots som når 200-milliwatt per kvadratmeter. Detta är betydligt högre än det genomsnittliga värmeflödet på jordens kontinenter, på mindre än 65 milliwatt per kvadratmeter.
Sannolikt mycket mer vatten under Thwaites-glaciären
Upptäckande av sådant högt värmeflöde inom denna del av västra antarktisskiftet innebär att det finns sannolikt att det kommer att finnas mycket mer vatten under Thwaites-glaciären. Närvaron av vatten kan smörja och påskynda flödet av glaciärer, även i den djupa insidan av isen kilometer under ytan. Flera modeller som används för att simulera det aktuella iset antar mycket lägre geotermisk värme för regionen, eller mindre variation i värmeflödet än vad studien laget har föreslagit. Som Schoreder sa kan kombinationen av värme och vatten som interagerar med glaciärbasen "hota Thwaites glaciärs stabilitet på sätt som vi aldrig föreställt oss".
Vi behöver utföra ytterligare geofysisk forskning, med andra metoder, för att validera förutsägelserna för sådan hög geotermisk värme som laget endast har erhållit från radardataanalysen ensam. Magnetisk och gravitationsmetoder har använts, till exempel för att studera sprickor och geotermisk värmeflödesmönster i många regioner över hela världen, och kan tillämpas för att få en oberoende perspektiv.
Vi behöver också mer data och ytterligare datormodellering för att försöka förstå mer fullständigt vilken inverkan denna höga geotermiska värme har på flödet av vatten under glaciärerna, hur det påverkar isplattynamik och i sista hand hur detta kommer att öka vår förståelse för hur Antarktis svarar till en uppvärmningsvärld.
Denna anmärkningsvärda studie är inriktad på variationen i geotermisk värme under Thwaites-glaciären, som kan påverka isdynamiken i denna sårbara del av Antarktis. Värmemängden i riftsystemet som härrör från radarproversdata betyder inte att havsvärmning som drivs av global uppvärmning inte är en betydande bidragsgivare till isförlusten som ses i den här delen av västra Antarktis.
Denna studie riktar sig inte direkt mot isstabilitet - det stöder inte eller motsätter sig de senaste studiernas slutsatser att Thwaites-glaciären redan är på väg att kollapsa. Men bättre förståelse för hur geotermisk påverkar flödet av vatten under glaciärerna gör att vi kan utveckla förbättrade modeller för att bättre förutsäga isplåtsbeteende, och i slutändan hur Antarktis svarar på en uppvärmningsvärld.
Denna artikel publicerades ursprungligen på Avlyssningen
Om författaren
Fausto Ferraccioli är den ledande geofysikgruppsledaren vid British Antarctic Survey sedan 2002. Innan han gick med i BAS arbetade han för 9 år för det italienska antarktisprogrammet främst inom aeromagnetisk forskning. Han erhöll doktorsexamen i geofysik i 2000 i Genua Universitet där han också fick sin första examen i geologi i 1995. Hans doktorand- och doktorsavhandlingar fokuserade både på geofysisk forskning i Antarktis.
