ΔΙΕΘΝΕΣ
09/11/2017 14:34 EET | Updated 09/11/2017 14:34 EET

Μεγάλη πηγή θερμότητας λιώνει από κάτω τους πάγους της δυτικής Ανταρκτικής

NSF/Zina Deretsky

Μια νέα μελέτη της NASA ενισχύει τη θεωρία ότι μια πηγή γεωθερμικής ενέργειας, γνωστή ως θερμική στήλη μανδύα ή μανδυακό διάπυρο (mantle plume) βρίσκεται βαθιά κάτω από την περιοχή Marie Byrd Land της Ανταρκτικής- κάτι που θα εξηγούσε το λιώσιμο παγετώνων το οποίο με τη σειρά του δημιουργεί λίμνες και ποταμούς κάτω από τα στρώματα πάγου. Αν και αυτή η πηγή θερμότητας δεν αποτελεί μια νέα ή αυξανόμενη απειλή για τους παγετώνες της δυτικής Ανταρκτικής, όπως εκτιμά η NΑSA, ενδεχομένως να εξηγεί γιατί οι παγετώνες κατέρρευσαν ραγδαία σε μια προηγούμενη περίοδο ταχείας κλιματικής αλλαγής- και γιατί είναι τόσο ασταθείς σήμερα.

Η σταθερότητα ενός παγετώνα/ στρώματος πάγου σχετίζεται με το πόσο νερό τον «λιπαίνει» από κάτω, επιτρέποντας σε όγκους πάγου να γλιστρούν ευκολότερα. Η κατανόηση των πηγών και του μέλλοντος του νερού από τους λιωμένους πάγους κάτω από τη δυτική Ανταρκτική είναι σημαντική για τον υπολογισμό του ρυθμού με τον οποίο θα λαμβάνει χώρα η απώλεια πάγων στον ωκεανό στο μέλλον. Το βραχώδες υπόβαθρο της Ανταρκτικής είναι γεμάτο με ποταμούς και λίμνες, η μεγαλύτερη εκ των οποίων έχει το μέγεθος της λίμνης Ήρι (Μεγάλες Λίμνες, ΗΠΑ). Πολλές από αυτές τις λίμνες γεμίζουν και αδειάζουν γρήγορα, εξαναγκάζοντας την επιφάνεια από πάνω τους να ανεβοκατεβαίνει κατά μέχρι και έξι μέτρα. Η κίνηση αυτή επιτρέπει στους επιστήμονες να υπολογίζουν πού και πόσο νερό πρέπει να υπάρχει από κάτω.

Περίπου 30 χρόνια πριν, ένας επιστήμονας του Πανεπιστημίου του Κολοράντο Ντένβερ παρουσίασε τη θεωρία πως θερμότητα από ένα μανδυακό διάπυρο κάτι από τη Marie Byrd Land ίσως βοηθούσε να εξηγηθεί η τοπική ηφαιστειακή δραστηριότητα, και ένα τοπογραφικό χαρακτηριστικό που παρέπεμπε σε θόλο. Πολύ πρόσφατες μελέτες έχουν υποστηρίξει αυτή τη θεωρία- αν και αρκετοί αμφέβαλαν, καθώς τίθεται το ερώτημα πώς τόσο θερμότητα θα επέτρεπε να υπάρχει ακόμα πάγος πάνω από την πηγή της.

Νέα έρευνα, από την Ελέν Σερούσι και τον Έρικ Ίβινς του JPL της NASA έδειξε πως η έκλυση ενέργειας από το μανδυακό διάπυρο δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από τα 150 milliwatts ανά τετραγωνικό μέτρο. Συγκριτικά, σε περιοχές των ΗΠΑ χωρίς ηφαιστειακή δραστηριότητα, η έκλυση θερμότητας από τον μανδύα της Γης είναι 40-60 milliwatts. Κάτω από το Εθνικό Πάρκο Γέλοουστοουν- ένα διάσημο γεωθερμικό hotspot- η θερμότητα από κάτω είναι περίπου 200 milliwatts ανά τετραγωνικό μέτρο, κατά μέσο όρο σε όλο το πάρκο, αν και μεμονωμένα γεωθερμικά χαρακτηριστικά (πίδακες γκέιζερ) είναι πολύ θερμότερα.

Τα μοντέλα των Σερούσι και Ίβινς, χρησιμοποιώντας μια ροή θερμότητας μεγαλύτερη των 150 milliwatts ανά τετραγωνικό μέτρο έδειξαν ότι μεγάλο μέρος της τήξης ήταν «συμβατό» με τα δεδομένα παρατήρησης από το Διάστημα, εκτός από μία περιοχή στην ενδοχώρα από την πλευρά της Θάλασσας Ρος, γνωστή για τις μεγάλες ροές νερού της. Η περιοχή αυτή «απαιτούσε» μια ροή θερμότητας τουλάχιστον 150-180 milliwatt ανά τετραγωνικό μέτρο για να συμβαδίζει με τα παρατηρησιακά δεδομένα. Ωστόσο, σεισμικές μελέτες έχουν δείξει πως η μανδυακή θερμότητα σε αυτή την περιοχή ενδεχομένως να φτάνει στον παγετώνα μέσω ενός ρήγματος στον φλοιό της Γης.

Τα μανδυακά διάπυρα θεωρείται πως είναι στενοί «χείμαρροι» καυτού βράχου που ανεβαίνουν από τον φλοιό της Γης και εξαπλώνονται σαν «καπέλο» μανιταριού κάτω από τον φλοιό. Η πλευστότητα του υλικού, μέρος του οποίου είναι τηγμένο, κάνει τον φλοιό να ανυψώνεται προς τα πάνω. Η θεωρία αυτή είχε προταθεί τη δεκαετία του 1970, για να εξηγεί τη γεωθερμική δραστηριότητα που λαμβάνει χώρα μακριά από τα όρια μιας τεκτονικής πλάκας- όπως στη Χαβάη και στο Γέλοουστοουν.

Το μανδυακό διάπυρο της Marie Byrd Land φέρεται να δημιουργήθηκε 50 με 110 εκατομμύρια χρόνια πριν, πολύ πριν τη δημιουργία του παγετώνα της δυτικής Ανταρκτικής. Στο τέλος της τελευταίας Εποχής των Παγετώνων, πριν από 11.000 χρόνια, ο παγετώνας πέρασε μια περίοδο ταχείας, παρατεταμένης απώλειας πάγου, όταν οι αλλαγές στον καιρό παγκοσμίως και η άνοδος της στάθμης της θάλασσας έσπρωξαν θερμά ύδατα πιο κοντά στους πάγους- όπως συμβαίνει σήμερα. Οι Σερούσι και Ίβινς εκτιμούν ότι αυτού του είδους η ταχεία απώλεια μπορεί να εξηγηθεί από το μανδυακό διάπυρο.