โครงสร้างหินโบราณที่พบในหัวใจของชั้นวางน้ำแข็งของ Ross ช่วยกำหนดว่าน้ำแข็งของแอนตาร์กติกาละลายที่ไหนและยังคงมั่นคงและเยือกแข็งอยู่
โครงสร้างดังกล่าวเป็นเขตแดนของเปลือกโลกอันเก่าซึ่งอาจเกิดขึ้นในช่วงกำเนิดของทวีปแอนตาร์กติกหรือหลังจากนั้นไม่นาน จากการวิจัยใหม่ที่ตีพิมพ์ในวันที่ 27 พฤษภาคมในวารสาร Nature Geoscience ขอบเขตนี้ช่วยปกป้องสายดินของชั้นวางน้ำแข็งซึ่งเป็นจุดที่หนาพอที่จะขยายไปจนถึงพื้นทะเล ธรณีวิทยาที่สร้างขึ้นโดยขอบเขตทำให้น้ำทะเลอุ่นขึ้นและละลายออกไปจากชั้นวางนั้น แต่การไหลเวียนของมหาสมุทรที่ขับเคลื่อนด้วยธรณีวิทยาเดียวกันนั้นทำให้ฤดูร้อนที่รุนแรงละลายไปตามขอบด้านตะวันออกของชั้นวาง
"เราสามารถเห็นได้ว่าขอบเขตทางธรณีวิทยานั้นทำให้พื้นทะเลอยู่ทางด้านตะวันออกของแอนตาร์กติกลึกกว่าทางตะวันตกมากและส่งผลกระทบต่อการไหลเวียนของน้ำในมหาสมุทรภายใต้หิ้งน้ำแข็ง" Kirsty Tinto หัวหน้านักวิจัยของ Lamont-Doherty หอสังเกตการณ์โลกที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียกล่าวในแถลงการณ์
ชั้นวางน้ำแข็งรอสส์
หิ้งน้ำแข็งรอสส์เป็นพื้นที่กว้างใหญ่ของน้ำแข็ง 185,000 ตารางไมล์ (480,000) ตารางกิโลเมตร) ในพื้นที่และความหนาหลายร้อยฟุต น้ำแข็งไหลลงสู่หิ้งจากแผ่นน้ำแข็งใต้และตะวันออกของแอนตาร์กติก ปัจจุบันชั้นวางของน้ำแข็งนั้นมีเสถียรภาพ Tinto และเพื่อนร่วมงานของเธอเขียนใน Nature Geoscience แต่บันทึกทางธรณีวิทยาและทางทะเลแสดงว่าได้พังทลายลงในอดีตอันไกลโพ้น
เพื่อทำความเข้าใจพลวัตของแผ่นน้ำแข็ง Tinto และเพื่อนร่วมงานของเธอใช้ข้อมูลจากเครื่องมือบนเครื่องบินที่เรียกว่า IcePod ซึ่งเก็บเครื่องมือที่รวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับความหนาและโครงสร้างของชั้นน้ำแข็งตลอดจนเครื่องมือที่ตรวจจับความผิดปกติของสนามแม่เหล็กและแรงโน้มถ่วงจากหิน เป็นต้นชั้นน้ำแข็ง ตัวอย่างเช่นแร่ธาตุแม่เหล็กที่พบในหินหนืดและวัตถุหินอื่น ๆ ภายใต้ทวีปแอนตาร์กติกาสามารถเปลี่ยนการอ่านสนามแม่เหล็กในจุดเหล่านั้นได้ในขณะที่ภูมิประเทศใต้ทะเลอาจส่งผลต่อการอ่านแรงโน้มถ่วง ด้วยข้อมูลนี้นักวิจัยได้สร้างแผนที่ชั้นน้ำแข็งและหินใต้
พวกเขาพบว่าโซนการเปลี่ยนผ่านโดยสิ้นเชิงแบ่งออกเป็นแผ่นน้ำแข็ง ถ้าแอนตาร์กติกาเป็นวงล้อขอบเขตก็จะดูเหมือนพูดแล้วเล็ดลอดออกมาจากจุดกึ่งกลาง เขตเปลี่ยนผ่านนี้เป็นแนวแบ่งเขตระหว่างธรณีวิทยาของแอนตาร์กติกาตะวันตกและแอนตาร์กติกาตะวันออก ไปทางทิศตะวันตกหินเป็นส่วนผสมของตะกอนและ magmatic เกิดขึ้นจากการมีปฏิสัมพันธ์ของเปลือกโลกที่บรรจบกันของแผ่นมหาสมุทรและเปลือกโลก แอนตาร์กติกาตะวันออกเป็นวัสดุที่เรียกว่า craton
อิทธิพลของธรณีวิทยา
รอยต่อของเปลือกโลกที่ถูกค้นพบใหม่นั้นตัดแบ่งชั้นวางของ Ross เป็นเรื่องสำคัญเพราะช่วยให้รูปร่างของพื้นทะเลอยู่ใต้น้ำแข็ง ไปทางทิศตะวันออกพื้นทะเลมีความลึกโดยเฉลี่ย 2,198 ฟุต (670 เมตร) ไปทางทิศตะวันตกความลึกเฉลี่ยอยู่ที่ 1,837 ฟุต (560 เมตร) โดยเฉลี่ย
นักวิจัยใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อแสดงให้เห็นว่าน้ำทะเลไหลเวียนอย่างไรให้ความรู้ทางธรณีวิทยาใหม่นี้ ข่าวดีก็คือว่ารูปทรงเรขาคณิตของพื้นทะเลช่วยให้น้ำทะเลที่อบอุ่นที่สุดอยู่ห่างจากชั้นน้ำแข็งของรอส แต่พื้นที่ทะเลเปิดที่เรียกว่า Ross Shelf Polynya จะช่วยระบายน้ำทะเลลึกที่อบอุ่นและเย็นลงก่อนที่มันจะไหลลงใต้ชั้นน้ำแข็ง แต่มีน้ำแข็งจำนวนมากละลายตามขอบชั้นนำของชั้นวางน้ำแข็ง (ซึ่งตรงกับทะเล) โดยเฉพาะในช่วงฤดูร้อน ฤดูร้อนที่สูงที่สุดอยู่ใกล้กับเกาะรอสส์ทางฝั่งตะวันออกของแอนตาร์กติก
ดังนั้นมันจึงมีความหมายต่อความร้อนของแอนตาร์กติก ในอนาคตอันใกล้สายดินของชั้นวางหิ้งน้ำแข็ง (จุดที่มันสัมผัสกับพื้นทะเล) ควรจะคงที่อย่างน้อยในหน้าของการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศในระดับปานกลางนักวิจัยเขียน แต่ความแปรปรวนของสภาพอากาศในท้องถิ่นจะมีผลกระทบอย่างมากต่อขอบด้านหน้าของชั้นน้ำแข็งที่หลอมละลายอย่างรวดเร็ว รูปแบบเหล่านี้อาจรวมถึงการลดลงของการลดลงของน้ำแข็งในทะเลหรือการปกคลุมของเมฆลดลงลอรีแพดมันนักวิทยาศาสตร์อาวุโสของ Earth and Space Research ในรัฐโอเรกอนและผู้ร่วมเขียนการศึกษากล่าวในแถลงการณ์
“ เราพบว่ามันเป็นกระบวนการในท้องถิ่นที่เราต้องเข้าใจเพื่อให้การคาดการณ์ที่ถูกต้อง” Tinto กล่าว
