巨大的思韦茨冰川威胁:冰流下的巨大地热

冰川Amundsen海

信用:Alfred-Wegener-Institut / Thomas Ronge

研究人员绘制了南极洲西部的地热热流图;冰原稳定性的一个新的潜在弱点被发现了。

目前,南极洲西部斯韦茨冰川的冰损失约占全球海平面上升的4%。这个数字可能还会增加,因为在南极几乎没有其他冰流的变化像巨大的思韦茨冰川那样剧烈。

直到最近,专家们还将这些变化归因于气候变化,以及冰川在许多地方都位于海底,因此会与温暖的水团接触的事实。但还有第三个,也是迄今为止最难控制的影响因素之一。

Thwaites冰川地热热流

信用:Alfred-Wegener-Institut / Thomas Ronge

在一项新的研究中,德国和英国的研究人员表明,在冰层下面有明显的大量来自地球内部的热量,这可能已经影响了数百万年来冰块的滑动行为。这种大量的地热流动,反过来是由于冰川位于一个构造海沟,那里的地壳明显比它更薄,例如在邻近的东南极洲。这项新研究今天(2021年8月18日)发表在《自然》在线杂志上通信、地球与环境

在阿蒙森海的冰山附近

在Amundsen海的冰山附近的RV射线。信用:Alfred-Wegener-Institut / Thomas Ronge

与东南南极洲不同,西南南极洲是一个地质年轻地区。In addition, it doesn’t consist of a large contiguous land mass, where the Earth’s crust is up to 40 kilometers thick, but instead is made up of several small and for the most part relatively thin crustal blocks that are separated from each other by a so-called trench system or rift system. In many of the trenches in this system, the Earth’s crust is only 17 to 25 kilometers thick, and as a result a large portion of the ground lies one to two kilometers below sea level. On the other hand, the existence of the trenches has long led researchers to assume that comparatively large amounts of heat from Earth’s interior rose to the surface in this region. With their new map of this geothermal heat flow in the hinterland of the West Antarctic Amundsen Sea, experts from the Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (AWI) and the British Antarctic Survey (BAS) have now provided confirmation.

房车极地斯特恩号磁强计

信用:Alfred-Wegener-Institut / Thomas Ronge

“我们的测量结果表明,当地壳的地壳厚度为17至25公里时,在Thwaites冰川下面可以发生高达150毫瓦的地热热流量。这对应于莱茵河格陵兰和东非裂谷的地区记录的值,“AWI地球物理主义者和第一个研究作者,Ricarda Dziadk博士。

根据他们的数据,地球物理学家无法制定一个切实可行的程度上升地热变暖冰川的底部:“冰川底部的温度取决于许多因素——例如,地面是否由紧凑、坚固的岩石,或米被水浸透的沉积物。水能非常有效地传导上升的热量。但它也能在到达冰川底部之前将热能带走,”合著者、AWI地球物理学家卡斯滕·戈尔博士解释道。

直升机与磁力计

用RV偏光的板直升机牵引磁力计的地球物理测量。信用:Alfred-Wegener-Institut / Thomas Ronge

然而,当谈到思韦茨冰川的未来时,热流可能是一个需要考虑的关键因素。据戈尔说:“例如,大量的地热可以导致冰川床底部不再完全冻结,或者在其表面持续形成一层水膜。这两种情况都会导致冰块更容易在地面上滑动。此外,如果冰架的制动作用消失,就像目前在南极洲西部观察到的那样,由于地热热量的增加,冰川的流动可能会大大加快。”

由直升机拖曳的磁力计

用RV偏光的板直升机牵引磁力计的地球物理测量。信用:Alfred-Wegener-Institut / Thomas Ronge

新地热流量图基于各种地磁。来自西南极洲的现场数据集,研究人员使用复杂程序进行了分析和分析。“从磁场数据推断出地热流量是一种经过久经考验的方法,主要用于地区几乎所以为知之甚少的地区的地区,”从英国南极调查和Istituto nazionale dieancografia e di geofisica解释了Fausto FecraccioliSperimentale (OGS), one of the study’s co-authors.

RV极地阿蒙森海

信用:Alfred-Wegener-Institut / Thomas Ronge

专家很快就会发现他们对冰川下方的热流进行新评估的准确性。AWI也参加的英国和美国极地专家领导的国际团队目前正在从事一个主要的研究项目。在这种情况下,计划在冰川床上收集核心样本并进行相应的热流测量。调查结果将提供全面核实西南极洲新热流图的首次机会。

参考:“从航天南极洲冰川下面的高地热流量从航空磁性数据推断出来”,由Ricarda Dziadek,Fausto Ferraccioli和Karsten Gohl,8月2021年,通信、地球与环境
DOI:10.1038 / s43247-021-00242-3

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