”loppujen lopuksi BedMachine Antarctica antaa ristiriitaisen kuvan: Jäävirrat ovat joillakin alueilla suhteellisen hyvin suojassa niiden maanpinnan ominaisuuksien vuoksi, kun taas toisilla retrogradisilla vuoteilla on osoitettu olevan suurempi riski mahdollisesta merijäätikön epävakaudesta,” sanoo Mathieu Morlighem, UCI: n apulaisprofessori maajärjestelmätieteestä ja johtava kirjoittaja, joka kuvaili vastikään julkaistua Etelämantereen pinnanmuodostuskarttaa. Luotto: Mathieu Morlighem / UCI

University of California, Irvinen johtama ryhmä julkaisee korkean tarkkuuden kartan Etelämantereen jäätikön pinnanmuodostuksesta. Uudet havainnot auttavat tutkijoita ennustamaan ilmastonmuutoksen vaikutuksia jäätyneeseen mantereeseen.

Kalifornian yliopiston Irvinen johtama jäätikkötieteilijäryhmä on paljastanut tähän mennessä tarkimman kuvan Antarktiksen jäätikön alla olevan maan ääriviivoista-ja siten auttanut tunnistamaan, mitkä mantereen alueet tulevat olemaan enemmän tai vähemmän alttiita ilmaston lämpenemiselle tulevaisuudessa.

globaalien kryosfääri-ja ympäristötieteellisten yhteisöjen suuresti ennakoima vastikään julkaistu Etelämantereen topografiakartta, BedMachine ja siihen liittyvät löydökset julkaistiin tänään Nature Geoscience-lehdessä.

BedMachine-projektin huomattavimpia tuloksia ovat transantarktisten vuorten yli virtaavaa jäätä suojaavien stabiloivien harjanteiden löytyminen; pohjageometria, joka lisää jään nopean vetäytymisen riskiä Länsi-Antarktiksen Thwaites – ja Pine Island-jäätiköiden sektorilla; talteenotto-ja Tukipeti pakottaa jäätiköt, jotka ovat satoja metrejä syvempiä kuin aiemmin on ajateltu, mikä tekee jäätiköistä alttiimpia vetäytymään; ja maailman syvin maa kanjoni Denman-jäätikön alla Itä-Antarktiksella.

”yllätyksiä oli paljon ympäri mannerta, erityisesti alueilla, joita ei ollut aiemmin kartoitettu kovin yksityiskohtaisesti tutkalla”, sanoi UCI: n maajärjestelmätieteen apulaisprofessori Mathieu Morlighem. ”BedMachine Antarctica antaa ristiriitaisen kuvan: Joillakin alueilla jäävirrat ovat suhteellisen hyvin suojattuja niiden maanpinnan ominaisuuksien vuoksi, kun taas toisilla taantuvilla alueilla on osoitettu olevan suurempi riski mahdollisesta merijäätikön epävakaudesta.”

Uusi Etelämantereen pinnanmuodostustuote rakennettiin 19 eri tutkimuslaitoksen jäänpaksuustiedoilla vuodelta 1967, ja se käsitti lähes miljoona ratamailia tutkaluotauksia. Lisäksi Bedmachinen luojat hyödynsivät Nasan Operation IceBridge-kampanjoiden jäähyllyn kylpymetriamittauksia sekä seismistä tietoa, jos sitä oli saatavilla.

”käyttämällä Bedmachinea Etelämantereen tiettyihin sektoreihin, löydät olennaisia yksityiskohtia, kuten kuoppia ja onkaloita jään alta, jotka voivat nopeuttaa, hidastaa tai jopa tilapäisesti pysäyttää jäätiköiden vetäytymisen”, Morlighem sanoi.

aiemmat tutkaluotauksiin tukeutuvat Etelämantereen kartoitusmenetelmät ovat olleet yleisesti tehokkaita, vaikkakin joitakin rajoituksia. Kun lentokoneet lentävät suoralla linjalla jonkin alueen yllä, siipiin kiinnitetyt tutkajärjestelmät lähettävät signaalin, joka tunkeutuu jään läpi ja pomppaa takaisin kohdasta, jossa jää kohtaa kiinteän maan. Jäätikkötieteilijät käyttävät tällöin interpolointitekniikoita lentoratojen välisten alueiden täyttämiseen, mutta tämä on osoittautunut puutteelliseksi lähestymistavaksi erityisesti nopeasti virtaavien jäätiköiden kohdalla.

vaihtoehtoisesti BedMachine nojaa fysiikkaan perustuvaan massasäilytysmenetelmään arvioidakseen, mitä tutkan luotauslinjojen välissä on, hyödyntäen satelliittidatasta saatavaa erittäin yksityiskohtaista tietoa jään virtauksen liikkeestä, joka sanelee, miten jää liikkuu sängyn eri ääriviivoilla. Tämä tekniikka oli keskeinen tekijä tutkimusryhmän päätelmissä Denman-kaukalon todellisesta syvyydestä.

”vanhemmat kartat ehdottivat matalampaa kanjonia, mutta se ei ollut mahdollista; jotain puuttui”, Morlighem sanoi. ”Massan säilymisen avulla, yhdistämällä olemassa olevat tutkakartoitukset ja jään liikkeistä saadut tiedot, tiedämme, kuinka paljon jäätä virtaa kanjonin läpi-joka laskujemme mukaan yltää 3500 metriä merenpinnan alapuolelle, maan syvimpään kohtaan. Koska se on suhteellisen kapea, sen täytyy olla syvä, jotta niin paljon jäämassaa pääsee rannikolle.”

y perustaen tuloksensa jään pinnan nopeuteen tutkaluotausten jäänpaksuustietojen lisäksi, BedMachine pystyy esittämään tarkemman, korkean resoluution kuvauksen sängyn pinnanmuodoista. Tätä menetelmää on käytetty menestyksekkäästi Grönlannissa viime vuosina, ja se on muuttanut kryosfääritutkijoiden käsitystä jään dynamiikasta, meren kiertokulusta ja jäätiköiden vetäytymisen mekanismeista.

saman tekniikan soveltaminen Etelämantereelle on erityisen haastavaa mantereen koon ja syrjäisen sijainnin vuoksi, mutta Morlighemin mukaan BedMachine auttaa vähentämään epävarmuutta numeeristen mallien merenpinnan nousuennusteissa.

hän sanoi, että tulevaisuudessa merenpohjan pinnanmuodostuksen kartoitusta maalla voitaisiin parantaa huomattavasti kartoittamalla merenpohjan syvyyttä merellä ja kelluvan jään alla, joka on aktiivinen tutkimusalue juuri nyt. Tänään julkaistussa tutkielmassa Morlighem esittää myös, että nopeasti virtaavien Etelämantereen jääpeitteiden tutkiminen hyötyisi luotauksista lentoratoja pitkin kohtisuoraan virtaussuuntaan nähden, ”erityisesti Academy and Support Force-jäätiköiden yläjuoksulla, Gouldin rannikolla lähellä Rossin Jäähyllyä ja Wilhelm II-rannikolla Denman-ja Lambertin jäätiköiden välissä.”

BedMachine Antarctica-hanketta tuki Nasan Cryospheric Sciences-ohjelma, Yhdysvallat. National Science Foundation, Australian hallituksen Cooperative Research Centres Programme ja National Natural Science Foundation of China, mukana NASAn Jet Propulsion Laboratory, Alfred Wegener Institute, University of Texas Institute for Geophysics, British Antarctic Survey, Tanskan teknillinen yliopisto, Northumbria University, Kiinan Polar Research Institute, Ohion valtionyliopisto, Tanskan ja Grönlannin geologinen tutkimuskeskus, Korean Polar Research Institute, Utrechtin meri-ja Ilmakehätutkimuksen instituutti Yliopisto, Norjan Polaari-instituutti, Grenoblen Alppien yliopisto, NSF: n jäätiköiden Kaukokartoituskeskus, Université Libre de Bruxelles ja Australian Antarktiksen divisioona.

BedMachine Antarctica on julkisesti saatavilla National Snow and Ice Data Centerin kautta Boulderissa, Coloradossa.