Sông băng Thwaites là một trong những thay đổi nhanh nhất ở Nam Cực. Đó là trọng tâm của sự chú ý đáng kể trong những tuần gần đây, sau khi các nhà khoa học cho rằng khu vực này của khối băng khổng lồ ở Tây Nam Cực là đã trên đường hướng tới sự sụp đổ do nhiệt độ đại dương ấm lên. Một sự sụp đổ lớn của phần băng này có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng trên toàn thế giới, với mực nước biển toàn cầu tăng lên có khả năng lên tới 1m. Một số mô hình cho thấy điều này có thể diễn ra tương đối nhanh chóng, trong vòng một vài thế kỷ.
Hệ thống rạn nứt Tây Nam Cực
Nhưng ẩn dưới hàng km băng ở phần thay đổi nhanh chóng của lục địa này là một đặc điểm địa chất phần lớn chưa được khám phá: Hệ thống rạn nứt Tây Nam Cực, một dải hoạt động núi lửa được cho là kéo dài hơn 3,000km trên khắp lục địa Nam Cực, cung cấp thêm nhiệt để làm tan chảy tảng băng từ bên dưới.
Mô hình kẻ hở là nơi lớp vỏ Trái đất trong quá khứ bị kéo căng, đẩy magma gần bề mặt và gây ra hoạt động núi lửa lan rộng. Điều quan trọng là phải thiết lập lượng nhiệt của núi lửa từ khe nứt để dự đoán chính xác hơn phản ứng của sông băng Thwaites và toàn bộ khối băng ở Tây Nam Cực đối với tác động của khí hậu và đại dương ấm lên.
Tuy nhiên, các phép đo trực tiếp của thông lượng nhiệt địa nhiệt từ khe nứt rất khó khăn và tốn kém - dải băng quá mức nằm ở những nơi có độ dày 4km. Ước tính thông lượng nhiệt địa nhiệt có sẵn cho đến nay được lấy chủ yếu từ dữ liệu từ vệ tinh hoặc địa chấn đấu tranh để giải quyết các chi tiết khu vực cần thiết để hiểu những gì ảnh hưởng của nhiệt trên tảng băng.
Trong một tờ giấy công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ, các nhà nghiên cứu từ Viện địa vật lý tại Đại học Texas, Austin, báo cáo một phương pháp mới để ước tính dòng nhiệt địa nhiệt bên dưới sông băng Thwaites. Sử dụng dữ liệu radar để lập bản đồ cách nước chảy dưới lớp băng và ước tính tốc độ tan băng, họ đã xác định được các nguồn nhiệt địa nhiệt cao.
Dòng chảy địa nhiệt được phát hiện bằng radar bên dưới Thwaites, với các khu vực có lưu lượng vượt quá milliwatts trên mỗi mét vuông (tam giác tối) và milliwatts 150 trên mỗi mét vuông (tam giác ánh sáng). Các chữ cái cho thấy các khu vực tan chảy cao, ở nhánh sông phía tây nhất, liền kề với dãy núi Crary (D) và ở các nhánh sông trung tâm phía trên (E). Schroeder / Trống
Theo tác giả chính Máy hút bụi (hiện đang làm việc tại NASA), những thứ này dường như được phân phối trên một khu vực rộng hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây. Lưu lượng nhiệt địa nhiệt trung bình tối thiểu bên dưới sông băng Thwaites là khoảng millUMatts 100 trên một mét vuông, với một số điểm nóng đạt tới 200 milliwatts trên một mét vuông. Con số này cao hơn đáng kể so với lưu lượng nhiệt trung bình của các lục địa Trái đất, ở mức thấp hơn 65 milliwatts trên một mét vuông.
Có khả năng nhiều nước hơn bên dưới Thwaites Glacier
Phát hiện dòng nhiệt địa nhiệt cao như vậy trong phần này của Rift Tây Nam Cực có nghĩa là có nhiều nước hơn bên dưới sông băng Thwaites. Sự hiện diện của nước có thể bôi trơn và tăng tốc dòng chảy của sông băng, ngay cả trong phần sâu bên trong của tảng băng hàng km bên dưới bề mặt. Một số mô hình được sử dụng để mô phỏng dải băng hiện tại giả định nhiệt địa nhiệt thấp hơn nhiều cho khu vực, hoặc ít biến đổi trong dòng nhiệt hơn so với những gì nhóm nghiên cứu đã đề xuất. Như Schoreder đã nói, sự kết hợp giữa nhiệt và nước tương tác với cơ sở của sông băng có thể đe dọa sự ổn định của sông băng Thwaites theo những cách mà chúng ta chưa từng tưởng tượng trước đây.
Chúng ta cần tiến hành nghiên cứu địa vật lý hơn nữa, bằng các phương pháp khác, để xác nhận dự đoán về nhiệt địa nhiệt cao đến mức mà nhóm nghiên cứu đã rút ra được từ phân tích dữ liệu radar. có từ tính và các phương pháp trọng lực đã được sử dụng, ví dụ, để nghiên cứu súng trường và mô hình thông lượng nhiệt địa nhiệt ở nhiều khu vực trên toàn thế giới, và có thể được áp dụng ở đây để có được một viễn cảnh độc lập.
Chúng ta cũng cần nhiều dữ liệu hơn và mô hình hóa máy tính hơn nữa để cố gắng hiểu đầy đủ hơn về tác động của nhiệt địa nhiệt cao này đối với dòng nước bên dưới sông băng, điều này ảnh hưởng đến động lực học băng như thế nào, và cuối cùng là cách chúng ta hiểu hơn về cách phản ứng của Nam Cực đến một thế giới nóng lên.
Nghiên cứu đáng chú ý này tập trung vào sự biến đổi của nhiệt địa nhiệt bên dưới sông băng Thwaites có thể có liên quan đến động lực học băng ở khu vực dễ bị tổn thương này ở Nam Cực. Mức nhiệt trong hệ thống rạn nứt được suy ra từ dữ liệu thăm dò radar không ngụ ý rằng sự nóng lên của đại dương do sự nóng lên toàn cầu không phải là một đóng góp đáng kể cho sự mất mát băng nhìn thấy ở khu vực Tây Nam Cực này.
Nghiên cứu này hoàn toàn không đề cập đến sự ổn định của khối băng - nó không hỗ trợ cũng không bác bỏ kết luận của các nghiên cứu gần đây rằng sông băng Thwaites đang trên đường sụp đổ. Nhưng hiểu rõ hơn về cách nhiệt địa nhiệt ảnh hưởng đến dòng nước bên dưới sông băng sẽ cho phép chúng ta phát triển các mô hình cải tiến để dự đoán tốt hơn hành vi của tảng băng và cuối cùng là cách Nam Cực phản ứng với thế giới nóng lên.
Bài viết này ban đầu xuất hiện trên Conversation
Giới thiệu về Tác giả
Fausto Ferraccioli là nhà lãnh đạo nhóm địa vật lý trên không tại Khảo sát Nam Cực của Anh kể từ 2002. Trước khi gia nhập BAS, ông đã làm việc trong những năm 9 cho Chương trình Nam Cực của Ý, chủ yếu trong lĩnh vực nghiên cứu từ trường. Ông có bằng tiến sĩ địa vật lý ở 2000 tại Đại học Genova, nơi ông cũng có bằng đầu tiên về Địa chất ở 1995. Các luận án đại học và tiến sĩ của ông đều tập trung vào nghiên cứu địa vật lý ở Nam Cực.
