แอนตาร์กติกามีขนนกขนาดใหญ่ปกคลุมอยู่ข้างใต้ซึ่งอาจอธิบายได้ว่าทำไมแผ่นน้ำแข็งของมันจึงไม่เสถียร

ใต้แผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกมีทวีปหนึ่งที่ปกคลุมด้วยแม่น้ำและทะเลสาบที่ใหญ่ที่สุดคือขนาดของทะเลสาบอีรี ในช่วงหนึ่งปีที่ผ่านมาแผ่นน้ำแข็งละลายและ refreezes ทำให้ทะเลสาบและแม่น้ำไหลเป็นระยะ ๆ เพื่อเติมและระบายออกจากน้ำละลายอย่างรวดเร็ว กระบวนการนี้ทำให้การแช่แข็งของ Antarctica ง่ายขึ้นในการเลื่อนไปรอบ ๆ และเพิ่มขึ้นหรือลดลงในบางแห่งได้มากถึง 6 เมตร (20 ฟุต)

จากการศึกษาใหม่นำโดยนักวิจัยจากห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของนาซ่าอาจมีขนปกคลุมใต้พื้นที่ที่เรียกว่า Marie Byrd Land การปรากฏตัวของแหล่งความร้อนใต้พิภพนี้สามารถอธิบายการหลอมที่เกิดขึ้นใต้แผ่นและทำไมมันไม่เสถียรในวันนี้ นอกจากนี้ยังสามารถช่วยอธิบายว่าแผ่นงานยุบตัวลงอย่างรวดเร็วในอดีตในช่วงก่อนหน้าของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

การศึกษาเรื่อง“ อิทธิพลของเสื้อคลุมแอนตาร์กติกตะวันตกบนเงื่อนไขพื้นฐานของแผ่นน้ำแข็ง” เพิ่งปรากฏใน วารสารการวิจัยธรณีฟิสิกส์: ดินแข็ง. ทีมวิจัยนำโดย Helene Seroussi ของห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion โดยได้รับการสนับสนุนจากนักวิจัยจากภาควิชาธรณีวิทยาและวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัยวอชิงตันและสถาบัน Alfred Wegener สถาบัน Helmholtz Center เพื่อการวิจัยขั้วโลกและการเดินเรือในประเทศเยอรมนี

การเคลื่อนที่ของแผ่นน้ำแข็งของแอนตาร์กติกาเมื่อเวลาผ่านไปเป็นแหล่งที่น่าสนใจสำหรับนักวิทยาศาสตร์โลกเสมอ โดยการวัดอัตราการเพิ่มขึ้นของแผ่นน้ำแข็งและลดลงนักวิทยาศาสตร์สามารถประเมินได้ว่าที่ไหนและปริมาณน้ำละลายที่ฐาน เป็นเพราะการวัดเหล่านี้ที่นักวิทยาศาสตร์เริ่มคาดการณ์เกี่ยวกับแหล่งความร้อนใต้พื้นผิวน้ำแข็งของแอนตาร์กติกา

ข้อเสนอที่ขนนกปกคลุมอยู่ภายใต้ Marie Byrd Land เกิดขึ้นครั้งแรกเมื่อ 30 ปีที่แล้วโดย Wesley E. LeMasurier นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโคโลราโดเดนเวอร์ จากการวิจัยที่เขาทำสิ่งนี้ได้สร้างคำอธิบายที่เป็นไปได้สำหรับกิจกรรมภูเขาไฟในภูมิภาคและคุณลักษณะโดมภูมิประเทศ แต่เมื่อไม่นานมานี้เองที่การสำรวจคลื่นไหวสะเทือนแบบแผ่นดินไหวเสนอหลักฐานสนับสนุนสำหรับขนนกปกคลุม

อย่างไรก็ตามการวัดโดยตรงของภูมิภาคภายใต้ Marie Byrd Land ไม่สามารถทำได้ในขณะนี้ ดังนั้นทำไม Seroussi และ Erik Ivins ของ JPL จึงอาศัยรูปแบบระบบแผ่นน้ำแข็ง (ISSM) เพื่อยืนยันการมีอยู่ของขนนก แบบจำลองนี้เป็นภาพเชิงตัวเลขของฟิสิกส์ของแผ่นน้ำแข็งซึ่งพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ที่ JPL และมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียเออร์ไวน์

เพื่อให้แน่ใจว่าแบบจำลองนั้นเป็นจริง Seroussi และทีมของเธอทำการสังเกตการณ์การเปลี่ยนแปลงระดับความสูงของแผ่นน้ำแข็งที่ทำในช่วงเวลาหลายปี สิ่งเหล่านี้ดำเนินการโดย Ice, Clouds และ Land Elevation Satellite (ICESat) และแคมเปญ IceBridge ทางอากาศของนาซ่า ภารกิจเหล่านี้ได้ทำการตรวจวัดแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกมาหลายปีแล้วซึ่งนำไปสู่การสร้างแผนที่ความสูงสามมิติที่แม่นยำมาก

Seroussi ยังปรับปรุง ISSM เพื่อรวมแหล่งความร้อนตามธรรมชาติและการขนส่งความร้อนซึ่งส่งผลให้เกิดการแช่แข็งละลายน้ำของเหลวแรงเสียดทานและกระบวนการอื่น ๆ ข้อมูลที่รวมกันนี้วางข้อ จำกัด ที่มีประสิทธิภาพในอัตราการละลายที่อนุญาตในทวีปแอนตาร์กติกาและอนุญาตให้ทีมเรียกใช้การจำลองหลายสิบครั้งและทดสอบสถานที่ที่เป็นไปได้ที่หลากหลายสำหรับเสื้อคลุมขนนก

สิ่งที่พวกเขาพบคือฟลักซ์ความร้อนที่เกิดจากขนนกปกคลุมจะไม่เกิน 150 มิลลิวัตต์ต่อตารางเมตร จากการเปรียบเทียบภูมิภาคที่ไม่มีการระเบิดของภูเขาไฟมักพบการไหลของความสามารถระหว่าง 40 และ 60 มิลลิวัตต์ในขณะที่ฮอตสปอตใต้พิภพ - เหมือนกับที่อยู่ภายใต้อุทยานแห่งชาติเยลโลว์สโตนมีประสบการณ์โดยเฉลี่ยประมาณ 200 มิลลิวัตต์ต่อตารางเมตร

ในกรณีที่พวกเขาทำการจำลองสถานการณ์ที่เกิน 150 มิลลิวัตต์ต่อตารางเมตรอัตราการหลอมนั้นสูงเกินไปเมื่อเทียบกับข้อมูลตามพื้นที่ ยกเว้นในที่เดียวซึ่งเป็นพื้นที่ในทะเลรอสส์ซึ่งเป็นที่รู้จักกันว่าจะได้สัมผัสกับกระแสน้ำที่รุนแรง ภูมิภาคนี้ต้องการการไหลของความร้อนอย่างน้อย 150 ถึง 180 มิลลิวัตต์ต่อตารางเมตรเพื่อให้สอดคล้องกับอัตราการละลายที่สังเกตได้

ในภูมิภาคนี้การถ่ายภาพคลื่นไหวสะเทือนได้แสดงให้เห็นว่าการให้ความร้อนอาจไปถึงแผ่นน้ำแข็งผ่านรอยแยกในพื้นโลก สิ่งนี้ก็สอดคล้องกับขนนกปกคลุมซึ่งคิดว่าเป็นหนืดแคบ ๆ ของหินหนืดร้อนที่ลอยผ่านพื้นโลกและแผ่ออกไปใต้เปลือกโลก หนืดหนืดนี้จากนั้นบอลลูนภายใต้เปลือกโลกและทำให้มันนูนขึ้น

ในกรณีที่น้ำแข็งอยู่เหนือขนนกกระบวนการนี้ถ่ายโอนความร้อนไปยังแผ่นน้ำแข็งทำให้เกิดการหลอมและไหลออกมาอย่างมีนัยสำคัญ ในท้ายที่สุด Seroussi และเพื่อนร่วมงานของเธอให้หลักฐานที่น่าสนใจโดยอาศัยข้อมูลพื้นผิวและข้อมูลการเกิดแผ่นดินไหวสำหรับพื้นผิวใต้แผ่นน้ำแข็งของแอนตาร์กติกาตะวันตก พวกเขายังคาดการณ์ว่าขนนกปกคลุมนี้ก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 50 ถึง 110 ล้านปีก่อนนานก่อนที่แผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกตะวันตกจะมีอยู่

ประมาณ 11,000 ปีที่แล้วเมื่อยุคน้ำแข็งสุดท้ายสิ้นสุดลงแผ่นน้ำแข็งก็เกิดการสูญเสียน้ำแข็งอย่างรวดเร็วและยั่งยืน เมื่อรูปแบบสภาพอากาศทั่วโลกและระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นเริ่มเปลี่ยนไปน้ำอุ่นถูกผลักให้ใกล้กับแผ่นน้ำแข็งมากขึ้น การศึกษาของ Seroussi และ Irvins ชี้ให้เห็นว่าขนนกปกคลุมสามารถอำนวยความสะดวกในการสูญเสียอย่างรวดเร็วในทุกวันนี้เหมือนกับในช่วงเริ่มต้นของยุคน้ำแข็ง

การทำความเข้าใจแหล่งที่มาของการสูญเสียแผ่นน้ำแข็งภายใต้แอนตาร์กติกาตะวันตกมีความสำคัญเท่าที่การประเมินอัตราการสูญเสียน้ำแข็งที่นั่นซึ่งเป็นสิ่งสำคัญในการทำนายผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เนื่องจากโลกกำลังผ่านการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิโลกอีกครั้ง - ในครั้งนี้เนื่องจากกิจกรรมของมนุษย์ - มันเป็นสิ่งสำคัญในการสร้างแบบจำลองสภาพภูมิอากาศที่แม่นยำซึ่งจะแจ้งให้เราทราบว่าน้ำแข็งขั้วโลกจะละลายอย่างรวดเร็วและระดับน้ำทะเลจะสูงขึ้นอย่างไร

นอกจากนี้ยังแจ้งให้เราเข้าใจว่าการเชื่อมโยงประวัติศาสตร์และการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของดาวเคราะห์ของเราเป็นอย่างไรและสิ่งเหล่านี้มีผลต่อการวิวัฒนาการทางธรณีวิทยาอย่างไร