„ostatecznie BedMachine Antarctica prezentuje mieszany obraz: strumienie lodu w niektórych obszarach są stosunkowo dobrze chronione przez ich podstawowe cechy podłoża, podczas gdy inne na łóżkach wstecznych są bardziej zagrożone potencjalną niestabilnością pokrywy lodowej”, mówi Mathieu Morlighem, profesor nadzwyczajny UCI nauk o systemie ziemskim i główny autor artykułu opisującego nowo wydaną mapę topograficzną Antarktydy. Źródło: Mathieu Morlighem / UCI

University of California, Irvine-led Team releases high-precision map of Antarctic ice sheet bed topography. Nowe odkrycia pomogą naukowcom przewidzieć wpływ zmian klimatycznych na zamarznięty kontynent.

zespół glacjologów z Uniwersytetu Kalifornijskiego pod kierownictwem Irvine ’ a odsłonił najdokładniejszy dotychczas portret konturów ziemi pod pokrywą lodową Antarktydy-i w ten sposób pomógł zidentyfikować, które regiony kontynentu będą bardziej lub mniej podatne na przyszłe ocieplenie klimatu.

wysoce oczekiwane przez globalne społeczności kriosfery i Nauki o środowisku, nowo wydana Mapa Topograficzna Antarktydy, BedMachine i powiązane wyniki zostały opublikowane dzisiaj w czasopiśmie Nature Geoscience.

jednym z najbardziej uderzających rezultatów projektu BedMachine jest odkrycie stabilizujących grzbietów, które chronią lód przepływający przez góry Transantarktyczne; geometria łóżka, która zwiększa ryzyko szybkiego cofania się lodu w sektorze lodowców Thwaites i Pine Island na Antarktydzie Zachodniej; łóżko pod lodowcami Recovery and Support Force, które jest setki metrów głębsze niż wcześniej sądzono, dzięki czemu te pokrywy lodowe są bardziej podatne na odwrót; i najgłębszy na świecie kanion lądowy poniżej lodowca Denmana we wschodniej Antarktydzie.

„było wiele niespodzianek na całym kontynencie, zwłaszcza w regionach, które nie były wcześniej szczegółowo odwzorowane za pomocą radaru”, powiedział główny autor Mathieu Morlighem, profesor UCI associate of Earth System science. „Ostatecznie BedMachine Antarctica przedstawia mieszany obraz: Strumienie lodowe na niektórych obszarach są stosunkowo dobrze chronione przez ich podstawowe cechy podłoża, podczas gdy inne na łóżkach wstecznych są bardziej zagrożone potencjalną niestabilnością pokrywy lodowej.”

nowy produkt topografii złoża Antarktycznego został skonstruowany na podstawie danych o grubości lodu z 19 różnych instytutów badawczych z 1967 roku, obejmujących prawie milion mil liniowych sond radarowych. Ponadto twórcy BedMachine wykorzystali pomiary batymetrii lodowej z kampanii NASA w ramach operacji IceBridge, a także informacje sejsmiczne, jeśli są dostępne.

„używając BedMachine, aby powiększyć poszczególne sektory Antarktydy, znajdziesz istotne szczegóły, takie jak nierówności i zagłębienia pod lodem, które mogą przyspieszyć, spowolnić lub nawet tymczasowo zatrzymać odwrót lodowców”, powiedział Morlighem.

poprzednie metody mapowania Antarktydy oparte na sondażach radarowych były ogólnie skuteczne, z pewnymi ograniczeniami. Gdy samoloty latają w linii prostej nad regionem, zamontowane na skrzydłach systemy radarowe emitują sygnał, który przenika przez lód i odbija się od punktu, w którym lód styka się z solidnym podłożem. Glacjolodzy następnie używają technik interpolacji do wypełniania obszarów między torami lotu, ale okazało się to niepełnym podejściem, zwłaszcza w przypadku szybko płynących lodowców.

alternatywnie BedMachine opiera się na podstawowej metodzie zachowania masy opartej na fizyce, aby oszacować, co znajduje się między liniami radarowymi, wykorzystując bardzo szczegółowe informacje na temat ruchu przepływu lodu z danych satelitarnych, które dyktują, jak lód porusza się wokół różnych konturów łóżka. Technika ta odegrała kluczową rolę w wnioskach zespołu badawczego dotyczących prawdziwej głębokości koryta Denmana.

„starsze mapy sugerowały płytszy kanion, ale to nie było możliwe; czegoś brakowało” – powiedział Morlighem. „Dzięki zachowaniu masy, łącząc istniejące pomiary radarowe i dane o ruchu lodu, wiemy, jak dużo lodu przepływa przez kanion-który według naszych obliczeń osiąga 3500 metrów poniżej poziomu morza, najgłębszy punkt na lądzie. Ponieważ jest stosunkowo wąski, musi być głęboki, aby tak duża masa lodu dotarła do wybrzeża.”

y opierając swoje wyniki na prędkości powierzchni lodu oprócz danych o grubości lodu z sondaży radarowych, BedMachine jest w stanie przedstawić dokładniejsze, wysokiej rozdzielczości przedstawienie topografii łóżka. Metodologia ta została z powodzeniem zastosowana na Grenlandii w ostatnich latach, przekształcając zrozumienie przez badaczy kriosfery dynamiki lodu, cyrkulacji oceanów i mechanizmów cofania się lodowca.

zastosowanie tej samej techniki na Antarktydzie jest szczególnie trudne ze względu na wielkość kontynentu i oddalenie, ale, jak zauważył Morlighem, BedMachine pomoże zmniejszyć niepewność w prognozach wzrostu poziomu morza z modeli numerycznych.

powiedział, że przyszłe mapowanie topografii dna na lądzie można znacznie poprawić poprzez wykresy głębokości dna morskiego na morzu i pod pływającym lodem, który jest obecnie obszarem aktywnych badań. W opublikowanym dzisiaj artykule Morlighem sugeruje również, że badanie szybko płynących antarktycznych pokryw lodowych skorzystałoby z sondaży wzdłuż torów lotu prostopadłych do kierunku przepływu, „zwłaszcza w górę lodowców Academy I Support Force, wzdłuż wybrzeża Goulda w pobliżu szelfu Lodowego Rossa i wzdłuż wybrzeża Wilhelma II między lodowcami Denmana i Lamberta.”

projekt BedMachine Antarctica był wspierany przez NASA Cryospheric Sciences Program, USA. National Science Foundation, the Australian government ’ s Cooperative Research Centres Programme and the National Natural Science Foundation Of China, Z udziałem Jet Propulsion Laboratory NASA, Instytutu Alfreda Wegenera, Instytutu Geofizyki Uniwersytetu Teksańskiego, British Antarctic Survey, Uniwersytetu Technicznego w Danii, Uniwersytetu Northumbrii, Instytutu Badań Polarnych w Chinach, Ohio State University, Geological Survey of Denmark and Greenland, Korea Polar Research Institute, Instytutu badań morskich i atmosferycznych w Utrechcie Uniwersytet, Norweski Instytut polarny, Uniwersytet w Alpach Grenoble, Centrum Teledetekcji pokryw lodowych NSF, Université Libre de Bruxelles i Australian Antarctic Division.

BedMachine Antarctica jest publicznie dostępna za pośrednictwem National Snow and Ice Data Center w Boulder, Kolorado.