Eine neue Studie zeigt, dass das in Sedimenten tief in der Westantarktis gefundene Grundwassersystem wahrscheinlich die Form eines nassen Schwamms hat, der einen unerforschten Teil der Region enthüllt und Auswirkungen darauf haben könnte, wie der gefrorene Kontinent auf die Klimakrise reagiert .
„Die Leute haben angenommen, dass es in diesen Sedimenten möglicherweise tiefes Grundwasser gibt, aber bisher hat niemand detaillierte Aufnahmen gemacht“, sagte Chloe Gustafson, Hauptautorin der Studie, Postdoktorandin am Scripps Institute der UCSD. Ozeanographie, in einer Pressemitteilung.
„In der Antarktis steigt der Meeresspiegel um 57 Meter (187 Fuß), daher wollen wir sicherstellen, dass wir alle Prozesse integrieren, die steuern, wie Eis vom Kontinent in die Ozeane fließt. Grundwasser ist derzeit ein fehlender Prozess in unseren Modellen des Eisflusses “ Per E-Mail hinzugefügt.
Die Eisdecke, die die Antarktis bedeckt, ist nicht ganz fest. In den letzten Jahren haben Forscher in der Antarktis Hunderte miteinander verbundener flüssiger Seen und Flüsse entdeckt, die im Eis selbst enthalten sind. Aber dies ist das erste Mal, dass große Mengen flüssigen Wassers in Sedimenten unter dem Eis gefunden wurden.
Die Autoren dieser Studie, die am Donnerstag in Science veröffentlicht wurde, konzentrierten sich auf eine Breite von 60 Meilen (96,6 Kilometer Breite). Whillans Ice Stream, einer von sechs Bächen, die das Ross-Schelfeis speisen, das größte der Welt, ungefähr so groß wie das kanadische Yukon-Territorium.
Gustafson und ihre Kollegen verbrachten 2018 sechs Wochen damit, die Sedimente unter dem Eis zu kartieren. Das Forschungsteam verwendete geophysikalische Instrumente, die direkt auf der Oberfläche platziert wurden, um eine Technik namens magnetische Bildgebung zu implementieren.
Diese Technologie kann die unterschiedlichen Grade elektromagnetischer Energie erkennen, die von Eis, Sedimenten, felsigem Süßwasser und Salzwasser erzeugt werden, und eine Karte aus diesen verschiedenen Informationsquellen erstellen.
„Wir haben von der Eisdecke bis zu einer Entfernung von ungefähr fünf Kilometern (3,1 Meilen) gefilmt. Co-Autor Kerry Key, außerordentlicher Professor für Erd- und Umweltwissenschaften an der Columbia University, sagte in einer separaten Erklärung.
Die Forscher berechneten, dass, wenn sie Grundwasser aus dem Sediment in die 100 Quadratkilometer (38,6 Quadratmeilen) komprimieren könnten, die sie an die Oberfläche zogen, es einen See mit einer Tiefe von 220 bis 820 Metern (722 bis 2.690 Fuß) bilden würde.
„Das Empire State Building bis zur Antenne ist ungefähr 420 Meter (1378 Fuß) hoch“, sagte Gustafson, der die Forschung als Doktorand am Lamont-Doherty Earth Observatory der Columbia University durchführte, in der Erklärung.
„Am seichten Ende wird unser Wasser etwa zur Hälfte bis zur Mitte des Empire State Building ansteigen. Am tiefsten Ende sind ungefähr zwei Empire State Buildings übereinander gestapelt. Dies ist von Bedeutung, da sich in diesem Gebiet subglaziale Seen erstrecken von 2 bis 15 Metern (6,6 bis 49 Fuß). Das ist wie ein bis vier Stockwerke des Empire State Building.“
Wie bist du da hin gekommen?
Die Karten zeigten, dass das Wasser durch die Bildung des Grundwassersystems mit zunehmender Tiefe salzhaltiger wurde.
Ozeanwasser erreichte das Gebiet wahrscheinlich während einer Warmzeit vor 5.000 bis 7.000 Jahren und sättigte die Sedimente mit salzigem Meerwasser. Als das Eis voranschritt, wurde das frische Schmelzwasser, das durch Druck von oben und Reibung an der Eisbasis erzeugt wurde, in die oberen Sedimente gedrückt. Es könnte heute weiter versickern und sich mit dem Grundwasser vermischen, sagte Key.
Die Forscher sagten, es sei noch viel zu tun, um die Auswirkungen der Grundwasserentdeckung zu verstehen, insbesondere in Bezug auf die Klimakrise und den steigenden Meeresspiegel.
Das langsame Abfließen von Wasser aus dem Eis in das Sediment hätte verhindert, dass sich das Wasser an der Basis des Eises ansammelt – und das Eis daran gehindert, sich in Richtung Meer zu bewegen.
Wenn die Oberflächeneisdecke jedoch dünn ist, kann der Druckabfall dazu führen, dass sich diese tieferen Gewässer ausdehnen. Diese Aufwärtsbewegung wird die Basis des Eises erweichen und seinen Fluss beschleunigen.
Winnie Chu, Assistenzprofessorin am Georgia Institute of Technology, schrieb einen Kommentar zu der Forschung, der in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde. Sie nahm nicht an der Studie teil.