在羅斯冰架的中心發現了一個古老的巖石結構,有助於確定南極洲的冰融化的地方以及它保持堅固和冰凍的地方。該構造是一個古老的構造邊界,可能是在南極大陸誕生期間或之後不久形成的。根據5月27日發表在「自然地球科學」雜誌上的最新研究,這個邊界保護了冰架的接地線,這條接地線的厚度足以一直延伸到海底。由邊界創造的地質保持溫暖,融化促進海水遠離貨架的那一部分。但是,由同一地質驅動的海洋循環驅使夏季沿著貨架的東邊緣融化。
「我們可以看到,地質邊界使得南極東部的海底比西部深得多,這影響了海水在冰架下的循環方式,」研究負責人,Lamont-Doherty研究科學家Kirsty Tinto哥倫比亞大學地球觀測站在一份聲明中說。
羅斯冰架面積為185,000平方英裡(480,000平方公裡),面積為數百英尺。冰從陸基東部和西部南極冰蓋上流到架子上。目前,冰架是穩定的,Tinto和她的同事在自然地球科學中寫道,但地質和海洋記錄顯示,在過去的過去已經崩潰。
為了解冰蓋的動態,Tinto和她的同事們使用了一種名為IcePod的飛機工具的數據,該工具可以收集有關冰架厚度和結構信息的儀器,以及檢測巖石磁性和重力異常的儀器。在冰架下面。例如,在南極洲的巖漿和其他巖石物質中發現的磁性礦物可以改變這些斑點中的磁場讀數,而海底地形可以影響重力讀數。通過這些數據,研究人員重建了冰架和下方巖石的地圖。
他們發現了一個將冰蓋一分為二的鮮明過渡區。如果南極洲是一個輪子,邊界看起來有點像一個輪輻,從一個偏離中心的地方散發出來。這個過渡區實際上是西南極洲和東南極洲地質之間的界線。在西部,巖石是沉積巖和巖漿的組合,由構造相互作用形成,在海洋和構造板塊的交匯處。東南極洲是古老的大陸物質,被稱為克拉通。
地質學的影響力
新發現的構造邊界將Ross冰架分成兩部分,因為它有助於塑造冰下的海底。在東部,海底較深,平均為2,198英尺(670米)。在西部,平均深度平均為1,837英尺(560米)。
考慮到這種新的地質知識,研究人員使用計算機模型來展示海水如何循環。好消息是海底幾何形狀使大多數溫暖的海水遠離羅斯冰架。相反,一個名為Ross Shelf Polynya的公海區域通向溫暖的深海水,在它可以在冰架下方流動之前將其冷卻。但是冰架的前緣(它與大海相遇)有很多冰融化,特別是在夏天。最高的夏季融化點位於南極東部的羅斯島附近。
那麼這對南極變暖意味著什麼呢?研究人員寫道,在不久的將來,冰架的接地線(它與海底接觸的點)應該保持穩定,至少在面對溫和的氣候變化時。但是當地氣候的變化將對冰架前緣的融化速度產生很大影響。俄勒岡地球和空間研究的資深科學家,研究報告的共同作者勞裡·帕德曼在聲明中說,這些變化可能包括減少海冰減少或雲量減少。
「我們發現,我們需要了解這些本地流程才能做出合理的預測,」Tinto說。