Forskere Boret I Det Arktiske Ark I Antarktis. Her Er Hvad De Fandt.

{h1}

Et projekt til at bore ind i en subglacial sø i vestantarktis afslører, hvordan vand strømmer under det frosne kontinent.

Under den antarktiske is er en verden i modsætning til enhver anden. Cykler af frysning og optøning afskårne dræninger, floder, kløfter og lige søer under, hvad der forekommer fra overfladen at være en endeløs udvidelse af hvidt.

Nu har forskere boret ned i et af disse skjulte landskaber, subglacial Lake Whillans i det vestlige Antarktis. Søen er mere som et under-is vådområde, forskere har fundet 2.600 fod (800 meter) under det vestlige antarktiske isark. Forskere borede ind i det ved hjælp af en varmtvandsboremaskine i 2013. Publikationerne af resultaterne har trukket ud. De har for eksempel afsløret, at nogle af Lake Whillans vand kommer fra et gammelt hav; havvandet blev fanget i søen efter den sidste interglaciale periode. Projektet afslørede også det første mikrobielle økosystem i en subglacial sø. (Efterfølgende boreprojekter har kørt ind i jordforbindelsen, hvor jorden møder havet under isen, afslører krebsdyr og rosa fisk.)

Tim Hodson, en ph.d.-studerende ved Northern Illinois University, er en af ​​forskerne, der studerer sedimenter, der er opdraget fra Lake Whillans. Hodson, hans rådgiver Ross Powell og deres kolleger udgiver et papir i juni-udgaven af ​​tidsskriftet Earth and Planetary Science Letters, der beskriver, hvordan vand har skåret søen og det omgivende landskab. Tidligere undersøgelser har kigget på vandveje under Antarktis-isen, sagde Hodson, men Lake Whillans-projektet (gennemført med finansiering fra National Science Foundation) er den første til direkte adgang til en subglacial sø. Hodson og hans kolleger har fundet ud af, at søen ligner en mose, med lavt, langsomt dræning frem for rushing under-is floder. [Infographic: En guide til Antarktis]

WordsSideKick.com talte med Hodson via email om arbejdet og hvordan forskere håber at lære mere om Antarktis mystiske underside.

WordsSideKick.com: Hvad er det som at bore sedimentkerner ud af en subglacial sø?

Tim Hodson: Det er et løb mod uret. Vores mark sæson er tæt begrænset af vejr og fly tilgængelighed. Derudover skal vi arbejde hurtigt, mens borehullet er åbent, for at udnytte så mange instrumenter som muligt. Når borehullet begynder at kollapse (klemme lukket under isens vægt), skal vi bruge værdifuld tid og brændstof for at åbne den igen. Vi er tilbage med næsten ingen margin for fejl med de mere komplicerede eksperimenter. Ikke alene arbejder vi fuldt tilt i et uforsonligt miljø, men vi har kun ét skud for at få tingene rigtige. Det er spændende, næsten som at være i en pit besætning eller crewing en sejlbåd under et løb. [Billeder: Bor i Subglacial Lake Whillans]

WordsSideKick.com: Gå mig gennem, hvad denne sø ser ud. Hvis du skulle fjerne isen, hvad ville du se?

Timothy Hodson, en ph.d.-studerende ved Northern Illinois University, har en kerne af sediment, der er boret fra Subglacial Lake Whillans, en sø begravet dybt under det vestlige antarktiske isark.

Timothy Hodson, en ph.d.-studerende ved Northern Illinois University, har en kerne af sediment, der er boret fra Subglacial Lake Whillans, en sø begravet dybt under det vestlige antarktiske isark.

Kredit: Reed Scherer, Northern Illinois University

Hodson: Ligesom på land er isens seng et lappearbejde af forskellige miljøer. Der er søer med forskellige typer vandveje, der forbinder dem, og områder, hvor isen er frosset til sengen. Jeg tænker undertiden på isbjælken som en våd ørken - en ørken i den forstand, at der smelter under isen, leverer kun en lille mængde vand, måske det samme som et par centimeter regn om året. Men da der ikke er nogen fordampning og lidt frysning, forbliver meget af sengen våd.

Derfor er Antarktis subglaciale hydrologiske netværk typisk langsomt flydende og langt mindre kraftigt end de floder, vi kender til på land. Dette står i kontrast til Grønland, hvor smeltevand, der dannes ved overfladen, strømmer ned til sengen gennem store, hurtigtflydende kanaler. Som det viser sig, er opvarmning af vand yderst vigtigt for, hvordan isen strømmer. Hvis der ikke er vand, holder isen sig til sengen. Et lille vand smører sengen, så isen kan strømme hurtigt. Men tilføj mere vand, og rørene begynder at udvikle, som dræner sengen så effektivt, at det begynder at miste sin smøreeffekt.

WordsSideKick.com: Var du overrasket over dine resultater?

Hodson: Jeg tror, ​​at alle havde forventet, at sedimentet fra underglacial søen skulle ligne sedimentet i en regelmæssig sø på land. I eftertanke synes det lidt naivt, men det er naturen at arbejde i et uudforsket miljø. Som det viste sig, har subglaciale søsedimenter - og især subglacial Lake Whillans - en række udfordringer. For eksempel arbejder mange standardteknikker, som f.eks. Carb dating, ikke under et isark. Til sidst behandlede vi de store spørgsmål, vi var efter, men ikke på den måde, vi havde forventet. Det krævede en smule kreativitet fra holdet, men det er en del af det sjove af videnskabelig opdagelse.

WordsSideKick.com: Hvad har denne undersøgelse fortalt dig om, hvordan isen flyder der?

Hodson: Vi har lært en hel del de seneste årtier om, hvordan isen flyder, fra satellit- og fjernbetjening. I mellemtiden har teoretikere været hårde på arbejdspladsen og forsøgt at forklare, hvordan processer på isbjælken påvirker isflowet ovenfor, men nogle spørgsmål kan kun besvares ved direkte adgang til sengen. Dette arbejde vil hjælpe med at forfine vores teorier om, hvordan det subglaciale hydrologiske netværk fungerer, som igen styrer hvordan isen strømmer.

Vi har stadig meget at lære om, hvorfor isen strømmer som den gør. Vi forstår endnu ikke, hvorfor isen strømmer som den gør i denne region, men vores observationer forhåbentlig hjælper med at udfylde puslespillet.

Levende videnskab: Hvad er der nogen konsekvenser for klimaforandringerne og havniveauet steget?

Denne dybe del af borehullet, der bores i Antarktis subglacial Lake Whillans, er ca. 0,5 meter (20 inches) i diameter og viser korrugeringer på grund af turbulens under smeltning.

Denne dybe del af borehullet, der bores i Antarktis subglacial Lake Whillans, er ca. 0,5 meter (20 inches) i diameter og viser korrugeringer på grund af turbulens under smeltning.

Kredit: Dr. Alberto Behar, JPL / ASU; undervands kamera finansieret af NSF og NASA.

Hodson: Vi ved ikke rigtig endnu. For eksempel antyder vores arbejde, at isen er mere følsom over for havniveauet end tidligere antaget. Krympende isplader hæver havniveauet, hvilket igen medfører, at ispladerne krympes yderligere. Realistisk har andre mekanismer som hav og atmosfærisk opvarmning sandsynligvis større indflydelse på isen end havniveau. Men for at kunne lave præcise modeller skal vi sætte begrænsninger på alle de processer, der potentielt påvirker iset. Især når vi forsøger at forudsige hvordan isen vil opføre sig i de kommende årtier til århundreder, bliver selv disse mindre vigtige processer vigtige. Tænk på det som sammensætningsinteresse: Et par procentinteresser vil ikke vokse din investering natten over, men akkumuleret i løbet af et par årtier har det en stor indflydelse.

WordsSideKick.com: Hvordan integrerer du information fra studier som dette i modeller? Med omkring 400 søer under det arktiske ark i Antarktis, har du brug for sedimentstudier som dette på alle eller mange af dem for at begynde at bygge præcise modeller, eller kan du ekstrapolere fra et par søer?

Hodson: Integration af denne form for observationsdata til en model er en proces med forsøg og fejl. Dybest set er det op til modeleren at vælge, hvilke processer der skal indgå i deres model og hvordan de bedst kan repræsentere dem. Ofte forstår vi ikke fuldt ud alle de fysiske love, der arbejder i et miljø, så vi skal give vores bedste tilnærmelse. Dette gælder i næsten alle tilfælde, så vi har brug for observationer for at hjælpe os med at vurdere, om vores model er forsvarlig. I øjeblikket er der stadig meget, vi ikke forstår om isbedsengen, så vi ønsker flere observationer. Vi behøver bestemt ikke at bore i hver sø, men der er en række store videnskabelige spørgsmål, der kun kan løses ved at få adgang til nogle få søer. Det store spørgsmål, der kørte dette projekt, var bare for at få et første glimt på mikroberne under isen og forstå, hvordan de overlever.

Følg Stephanie Pappas på Twitter and Google+. Følg os @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel om WordsSideKick.com.


Video Supplement: Kent Hovind - Seminar 2 - The Garden of Eden [MULTISUBS].




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com