Satu kajian baru oleh saintis NASA telah membuktikan bahawa sumber panas bumi yang disebut mantel plume, yang berada di bawah tanah di Marie Bird di Antartika, menjelaskan pencairan cepat yang menghasilkan tasik dan sungai di bawah lapisan ais. Walaupun sumber haba bukanlah ancaman baru atau meningkat bagi lapisan ais Antartika Barat, ia mungkin membantu menjelaskan mengapa lapisan ais tidak stabil hari ini.
Kestabilan lapisan ais berkait rapat dengan seberapa banyak air mengalir dari bawah, yang menjadikan glasier lebih mudah tergelincir. Memahami sumber dan masa depan air lebur di Antartika Barat adalah penting dalam menilai kadar di mana ais dapat mencair dan meningkatkan paras air lautan.
Gletser Antartika tidak stabil dan dipenuhi dengan sungai dan tasik, yang terbesar adalah Tasik Erie. Banyak tasik dengan cepat mengisi dan mengalir, menyebabkan permukaan ais beribu-ribu kaki di atasnya naik dan turun sejauh 6 meter. Pergerakan ini membolehkan para saintis mengira di mana dan berapa banyak air yang harus ada.
Kira-kira 30 tahun yang lalu, seorang saintis di University of Colorado Denver mencadangkan bahawa panas dari bulu mantel di bawah tanah oleh Marie Bird dapat menjelaskan aktiviti gunung berapi wilayah dan fungsi topografi kubah. Pengimejan seismik baru-baru ini menyokong konsep ini.
Dengan pengukuran langsung kecil yang terdapat di sepanjang ais, para saintis di JPL telah menemukan kaedah yang lebih baik untuk mengkaji idea mantel plume melalui simulasi berangka. Mereka menggunakan Model Sistem Lembaran Es (ISSM), penerangan berangka tentang fizik kepingan ais yang dikembangkan oleh para saintis di JPL dan University of California, Irvine.
Untuk memastikan model itu realistik, para saintis memantau perubahan permukaan lapisan es menggunakan data dari satelit IceSat NASA dan kempen udara Operasi IceBridge.
Oleh kerana lokasi dan ukuran bulu mantel yang mungkin tidak diketahui, mereka menguji seberapa besar kemungkinan fizikal untuk beberapa parameter, menghasilkan puluhan simulasi yang berbeza.
Mereka mendapati bahawa aliran tenaga dari mantel bulu tidak boleh lebih dari 150 miliwatt per meter persegi. Sebagai perbandingan, di wilayah Amerika Syarikat tanpa aktiviti gunung berapi, aliran panas dari mantel Bumi berkisar antara 40 hingga 60 miliwatt.
Video promosi:
Di Taman Negara Yellowstone - tempat panas panas bumi yang terkenal - haba dari bawah adalah sekitar 200 miliwatt per meter persegi rata-rata di seberang taman, walaupun sifat geoterma individu seperti geyser jauh lebih panas.
Simulasi oleh saintis Serucy dan Ivins yang menggunakan fluks haba di atas 150 miliwatt per meter persegi menunjukkan pencairan terlalu banyak untuk selaras dengan data berasaskan ruang kecuali di satu tempat: kawasan yang jauh di Laut Ross yang terkenal dengan aliran air yang kuat. Kawasan ini memerlukan aliran haba sekurang-kurangnya 150-180 milliwatt per meter persegi. Namun, pencitraan seismik telah menunjukkan bahawa panas mantel di wilayah ini dapat mencapai lapisan es melalui celah, yaitu, pecahnya kerak bumi, seperti yang muncul di Great Rift Valley di Afrika.
Mantel bulu dianggap aliran sungai sempit yang naik melalui mantel Bumi dan menyebar seperti topi cendawan di bawah kerak bumi. Keapungan bahan, sebahagiannya cair, menyebabkan kerak melambung ke atas. Teori mantel plume diusulkan pada tahun 1970-an untuk menjelaskan aktiviti panas bumi yang berlaku jauh dari sempadan plat tektonik seperti Hawaii dan Yellowstone.
Baju mantel Marie Bird terbentuk 50 hingga 110 juta tahun yang lalu, jauh sebelum lapisan ais Antartika Barat muncul. Pada akhir zaman ais terakhir kira-kira 11,000 tahun yang lalu, lapisan ais mengalami masa kehilangan ais yang cepat dan cepat, ketika perubahan dalam keadaan cuaca global dan kenaikan permukaan laut mendorong air suam mendekati lapisan ais - seperti yang berlaku hari ini.
"Kehadiran bulu mantel ini penting kerana menunjukkan bahawa ais Antartika lebih rentan di kawasan ini: haba tambahan ini memanaskan ais, yang menunjukkan kelemahan yang lebih besar dalam menghadapi perubahan masa depan dan masa lalu di persekitaran," kata para penyelidik.
