"É incrível pensar que nós não sabíamos que este lago sequer existia até uma década atrás", disse Helen Amanda Fricker, um investigador principal WISSARD e professor de geofísica na Scripps, que inicialmente descoberto Subglacial Lake Whillans em 2007 de satélite da NASA dados. "É emocionante ver um conjunto de dados tão rico do lago, e estes novos dados estão nos ajudando a entender como lagos funcionar como parte do sistema do manto de gelo."
Três publicações recentes por investigadores em início de carreira em três diferentes instituições em todo o país fornecer o primeiro olhar para a biogeoquímica, geofísica e geologia do Lago Whillans, que fica a 800 metros (2.600 pés) abaixo do manto de gelo da Antártida Ocidental.
As conclusões derivam do projecto Whillans Corrente de gelo Subglacial Acesso Research Drilling (WISSARD) financiado pela National Science Foundation (NSF).
Coletivamente, os pesquisadores descrevem uma zona húmida-like sob o gelo.Subglacial Lake Whillans é alimentado principalmente pelo derretimento do gelo, mas também contém pequenas quantidades de água do mar a partir de sedimentos marinhos antigos no leito do lago. As águas do lago de drenagem periodicamente através de canais para o oceano, mas com energia suficiente para carregar muito sedimento.
As novas descobertas não só permitirá que os cientistas a compreender melhor a biogeoquímica e mecânica do próprio lago, mas também irá permitir-lhes utilizar essa informação para melhorar os modelos de como Antarctic sistemas de lagos subglaciais interagir com o gelo acima e sedimentos abaixo. Estes modelos irão ajudar a avaliar a contribuição que os lagos subglaciais podem ter que o fluxo de água a partir do continente para o oceano, e, portanto, à subida do nível do mar.
Nas últimas décadas, pesquisadores, usando principalmente observações de radar e laser por satélite no ar, descobriram que um sistema continental de rios e lagos - alguns semelhante em tamanho ao da América do Norte Grandes Lagos - existe por baixo da camada de gelo da Antártida milhas de espessura. Estes resultados representam algumas das primeiras descrições metódicas de um desses lagos com base em amostragem real de água e sedimentos.
Em janeiro de 2013, o projeto WISSARD perfurados com sucesso através da camada de gelo para chegar Subglacial Lake Whillans, recuperando amostras de água e sedimento a partir de um corpo de água que tinha sido isolado do contato direto com a atmosfera por muitos milhares de anos. A equipe usou, uma broca de água quente limpa personalizado para recolher as suas amostras sem contaminar o ambiente limpo.
WISSARD foi precedida de pesquisa de campo em curso, que começou já em 2007 para colocar este lago indivíduo em contexto com o sistema de água subglacial maior. Essas investigações e a amostragem de Subglacial Lake Whillans foram financiados, e os complexa logística fornecida, pelo Programa Antártico US NSF de gestão.
Algumas das primeiras análises das amostras colhidas do lago são destacadas nos trabalhos recentes, publicados em três revistas diferentes por três cientistas cujo trabalho de graduação foi financiado, pelo menos em parte, por meio do projeto WISSARD. Eles usaram uma variedade de métodos biogeoquímicos, geofísicos e geológicos para fornecer uma visão única para a dinâmica do sistema subglacial.
Em um artigo publicado na revista Geophysical Research Letters, principal autor Matthew Siegfried, da Instituição Scripps de Oceanografia da Universidade da Califórnia, em San Diego, e seus colegas relatam que os dados do Sistema de Posicionamento Global (GPS) se reuniram durante um período de cinco anos indicam que drenagem periódica do lago pode aumentar a velocidade na base da folha de gelo e acelerar o movimento do gelo por tanto quanto quatro por cento em rajadas episódicas, cada um dos quais pode durar vários meses.
Os autores sugerem que estas dinâmicas de curto prazo precisa ser melhor compreendida para ajudar a refinar a previsão de futuros, mudanças das camadas de gelo de longo prazo.
Em um segundo estudo, publicado em Geologia, principal autor Alexander Michaud, da Universidade Estadual de Montana, e seus colegas - incluindo dois outros estudantes Montana State WISSARD treinados, estudante de pós-graduação Trista Vick-Majors e estudante de graduação, Will van Gelder - usado os dados obtidos a partir de um 38 centímetros (15 polegadas) de comprimento núcleo do sedimento do lago para caracterizar a composição química da água no lago e seus sedimentos.
Suas descobertas indicam que a água do lago vem principalmente do derretimento na base da camada de gelo que cobre o lago, com uma contribuição menor da água do mar, que foi preso em sedimentos abaixo da camada de gelo durante o último período interglacial, quando a camada de gelo da Antártida havia recuado . Esta antiga, reservatório isolado da água do oceano continua a afetar a biogeoquímica deste sistema de lagos. Esta nova descoberta contrasta com estudos anteriores de correntes de gelo vizinhos, onde a água extraída de sedimentos subglaciais não parecem ter uma assinatura marinho discernível.
No terceiro estudo, publicado na revista Terra and Planetary Science Letters, principal autor Timothy Hodson da Northern Illinois University e seus colegas examinaram outro núcleo do sedimento retirado do lago para descobrir mais sobre a relação entre a camada de gelo, hidrologia subglacial e sedimentos subjacentes .
Suas descobertas mostram que, embora as inundações atravessar o lago de tempos em tempos, o fluxo não é poderoso o suficiente para corroer extensos canais de drenagem, como os rios que drenam a maior parte da superfície da Terra. Pelo contrário, o ambiente sob esta parte da camada de gelo é um pouco semelhante a uma zona húmida dentro de uma planície costeira, onde os corpos de água tendem a ser ampla e rasa e onde a água flui de forma gradual.
Juntas, essas novas publicações destacar um ambiente onde a geologia, hidrologia, biologia e glaciologia todos interagem para criar um sistema subglacial dinâmico, que pode ter impactos globais. Compreender e quantificar isso, e semelhante, sistemas, acrescentou, exige a formação de uma nova geração de cientistas que podem cruzar fronteiras disciplinares.
O Galaxy diário via National Science Foundation
Créditos de imagem: Topo da página, disneyscreencaps.com
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