Di Sedimen Di Bawah Es Antartika, Para Ilmuwan Menemukan Sistem Air Tanah Raksasa – Naik Watt?
transport

Di Sedimen Di Bawah Es Antartika, Para Ilmuwan Menemukan Sistem Air Tanah Raksasa – Naik Watt?

Waduk yang sebelumnya tidak dipetakan dapat mempercepat gletser, melepaskan karbon

Publikasi Tinjauan Sejawat

SEKOLAH IKLIM COLUMBIA

Di Sedimen Di Bawah Es Antartika, Para Ilmuwan Menemukan Sistem Air Tanah Raksasa – Naik Watt?
GAMBAR: PENULIS LEAD CHLOE GUSTAFSON DAN GUNTAINEER MEGHAN SEIFERT MEMASANG ALAT GEOFISIKA UNTUK MENGUKUR AIR TANAH DI BAWAH ALIRAN ES PUTIH ANTARKTICA BARAT. lihat lebih banyak
KREDIT: KERRY KEY/LAMONT-DOHERTY EARTH OBSERVATORY

Banyak ilmuwan mengatakan bahwa air cair adalah kunci untuk memahami perilaku bentuk beku yang ditemukan di gletser. Air yang mencair diketahui melumasi dasar kerikil mereka dan mempercepat perjalanan mereka menuju laut. Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti di Antartika telah menemukan ratusan danau dan sungai cair yang saling berhubungan yang berada di dalam es itu sendiri. Dan, mereka telah mencitrakan cekungan sedimen yang tebal di bawah es, yang berpotensi mengandung reservoir air terbesar dari semuanya. Namun sejauh ini, tidak ada yang mengkonfirmasi keberadaan sejumlah besar air cair di sedimen bawah es, atau mempelajari bagaimana air tersebut dapat berinteraksi dengan es.

Sekarang, sebuah tim untuk pertama kalinya memetakan sistem air tanah yang besar dan aktif bersirkulasi di sedimen dalam di Antartika Barat. Mereka mengatakan sistem seperti itu, mungkin umum di Antartika, mungkin memiliki implikasi yang belum diketahui tentang bagaimana benua beku itu bereaksi terhadap, atau bahkan mungkin berkontribusi pada, perubahan iklim. Penelitian ini muncul hari ini di jurnal Sains.

“Orang-orang telah berhipotesis bahwa mungkin ada air tanah yang dalam di sedimen ini, tetapi sampai sekarang, tidak ada yang melakukan pencitraan rinci,” kata penulis utama studi tersebut, Chloe Gustafson, yang melakukan penelitian sebagai mahasiswa pascasarjana di Lamont- Columbia University. Observatorium Bumi Doherty. “Jumlah air tanah yang kami temukan sangat signifikan, kemungkinan mempengaruhi proses aliran es. Sekarang kita harus mencari tahu lebih banyak dan mencari cara untuk memasukkannya ke dalam model.”

Para ilmuwan selama beberapa dekade telah menerbangkan radar dan instrumen lain di atas lapisan es Antartika untuk memotret fitur bawah permukaan. Di antara banyak hal lainnya, misi ini telah mengungkapkan cekungan sedimen yang terjepit di antara es dan batuan dasar. Tetapi geofisika udara umumnya hanya dapat mengungkapkan garis besar kasar dari fitur tersebut, bukan kandungan air atau karakteristik lainnya. Dalam satu pengecualian, studi tahun 2019 tentang Lembah Kering McMurdo Antartika menggunakan instrumen yang dibawa helikopter untuk mendokumentasikan beberapa ratus meter air tanah subglasial di bawah sekitar 350 meter es. Tetapi sebagian besar cekungan sedimen Antartika yang diketahui jauh lebih dalam, dan sebagian besar esnya jauh lebih tebal, di luar jangkauan instrumen udara. Di beberapa tempat, para peneliti telah mengebor es ke dalam sedimen, tetapi hanya menembus beberapa meter pertama. Dengan demikian, model perilaku lapisan es hanya mencakup sistem hidrologi di dalam atau tepat di bawah es.

Ini adalah kekurangan besar; sebagian besar cekungan sedimen luas Antartika terletak di bawah permukaan laut saat ini, terjepit di antara es tanah yang terikat batuan dasar dan rak es laut terapung yang mengelilingi benua. Mereka diperkirakan telah terbentuk di dasar laut selama periode hangat ketika permukaan laut lebih tinggi. Jika lapisan es ditarik kembali dalam iklim yang memanas, air laut dapat menyerang kembali sedimen, dan gletser di belakangnya dapat bergerak maju dan menaikkan permukaan laut di seluruh dunia.

Para peneliti dalam studi baru berkonsentrasi pada Aliran Es Whillans selebar 60 mil, salah satu dari setengah lusin aliran yang bergerak cepat yang memberi makan Ross Ice Shelf, yang terbesar di dunia, seukuran Wilayah Yukon Kanada. Penelitian sebelumnya telah mengungkapkan danau subglasial di dalam es, dan cekungan sedimen yang membentang di bawahnya. Pengeboran dangkal ke kaki pertama atau lebih sedimen telah menghasilkan air cair dan komunitas mikroba yang berkembang pesat. Tapi apa yang ada di bawah telah menjadi misteri.

Pada akhir 2018, sebuah pesawat ski LC-130 Angkatan Udara AS menjatuhkan Gustafson, bersama dengan ahli geofisika Lamont-Doherty Kerry Key, ahli geofisika Sekolah Pertambangan Colorado Matthew Siegfried, dan pendaki gunung Meghan Seifert di Whillans. Misi mereka: memetakan sedimen dan sifat-sifatnya dengan lebih baik menggunakan instrumen geofisika yang ditempatkan langsung di permukaan. Jauh dari bantuan apa pun jika terjadi kesalahan, mereka akan membutuhkan enam minggu perjalanan yang melelahkan, menggali di salju, menanam peralatan, dan tugas-tugas lain yang tak terhitung jumlahnya.

(Lihat video dan gambar ekspedisi)

Tim menggunakan teknik yang disebut pencitraan magnetotellurik, yang mengukur penetrasi energi elektromagnetik alami yang dihasilkan tinggi di atmosfer planet ke dalam bumi. Es, sedimen, air tawar, air asin, dan batuan dasar semuanya menghantarkan energi elektromagnetik ke tingkat yang berbeda; dengan mengukur perbedaan, peneliti dapat membuat peta mirip MRI dari elemen yang berbeda. Tim menanam instrumen mereka di lubang salju selama sekitar satu hari, kemudian menggali dan memindahkannya, akhirnya melakukan pembacaan di sekitar empat lusin lokasi. Mereka juga menganalisis kembali gelombang seismik alami yang berasal dari bumi yang telah dikumpulkan oleh tim lain, untuk membantu membedakan batuan dasar, sedimen, dan es.

Analisis mereka menunjukkan bahwa, tergantung pada lokasi, sedimen memanjang di bawah dasar es dari setengah kilometer hingga hampir dua kilometer sebelum menghantam batuan dasar. Dan mereka memastikan bahwa sedimen tersebut sarat dengan air cair sampai ke bawah. Para peneliti memperkirakan bahwa jika semuanya diekstraksi, itu akan membentuk kolom air setinggi 220 hingga 820 meter—setidaknya 10 kali lebih banyak daripada di sistem hidrologi dangkal di dalam dan di dasar es—mungkin bahkan lebih dari itu. .

Air asin menghantarkan energi lebih baik daripada air tawar, sehingga mereka juga mampu menunjukkan bahwa air tanah menjadi lebih asin dengan kedalaman. Key mengatakan ini masuk akal, karena sedimen diyakini telah terbentuk di lingkungan laut sejak lama. Perairan laut mungkin terakhir mencapai apa yang sekarang menjadi daerah yang dicakup oleh Whillans selama periode hangat sekitar 5.000 hingga 7.000 tahun yang lalu, menjenuhkan sedimen dengan air asin. Ketika es bergerak maju, air lelehan segar yang dihasilkan oleh tekanan dari atas dan gesekan di dasar es ternyata dipaksakan ke dalam sedimen bagian atas. Mungkin terus menyaring dan bercampur hari ini, kata Key.

Para peneliti mengatakan pengeringan air tawar yang lambat ini ke dalam sedimen dapat mencegah air menumpuk di dasar es. Ini bisa bertindak sebagai rem pada gerakan maju es. Pengukuran oleh ilmuwan lain di garis landasan aliran es—titik di mana aliran es di daratan bertemu dengan lapisan es yang mengambang—menunjukkan bahwa air di sana agak kurang asin daripada air laut biasa. Ini menunjukkan bahwa air tawar mengalir melalui sedimen ke laut, memberikan ruang bagi lebih banyak air lelehan untuk masuk, dan menjaga sistem tetap stabil.

Namun, para peneliti mengatakan, jika permukaan es menipis—kemungkinan berbeda saat iklim menghangat—arah aliran air bisa dibalik. Tekanan di atasnya akan berkurang, dan air tanah yang lebih dalam bisa mulai mengalir ke dasar es. Ini selanjutnya dapat melumasi dasar es dan meningkatkan gerakan majunya. (The Whillans sudah memindahkan es ke laut sekitar satu meter sehari—sangat cepat untuk es glasial.) Lebih jauh lagi, jika air tanah dalam mengalir ke atas, ia dapat membawa panas panas bumi yang dihasilkan secara alami di batuan dasar; ini lebih lanjut dapat mencairkan dasar es dan mendorongnya ke depan. Tetapi apakah itu akan terjadi, dan sejauh mana, tidak jelas.

“Pada akhirnya, kami tidak memiliki kendala besar pada permeabilitas sedimen atau seberapa cepat air akan mengalir,” kata Gustafson. “Apakah itu akan membuat perbedaan besar yang akan menghasilkan reaksi pelarian? Atau apakah air tanah merupakan pemain yang lebih kecil dalam skema besar aliran es?”

Kehadiran mikroba yang diketahui di sedimen dangkal menambah kerutan lain, kata para peneliti. Cekungan ini dan lainnya kemungkinan besar dihuni lebih jauh ke bawah; dan jika air tanah mulai bergerak ke atas, itu akan memunculkan karbon terlarut yang digunakan oleh organisme ini. Aliran air tanah lateral kemudian akan mengirimkan sebagian karbon ini ke laut. Ini mungkin akan mengubah Antartika menjadi sumber karbon yang sejauh ini tidak diperhitungkan di dunia yang sudah berenang di dalamnya. Tetapi sekali lagi, pertanyaannya adalah apakah ini akan menghasilkan efek yang signifikan, kata Gustafon.

Studi baru hanyalah awal untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan ini, kata para peneliti. “Konfirmasi adanya dinamika air tanah dalam telah mengubah pemahaman kita tentang perilaku aliran es, dan akan memaksa modifikasi model air subglasial,” tulis mereka.

Penulis lainnya adalah Helen Fricker dari Scripps Institution of Oceanography, J. Paul Winberry dari Central Washington University, Ryan Venturelli dari Tulane University, dan Alexander Michaud dari Bigelow Laboratory for Ocean Sciences. Chloe Gustafson sekarang adalah peneliti postdoctoral di Scripps.

# # #

Video dan gambar ekspedisi


JURNAL

Sains

METODE PENELITIAN

Studi observasional

SUBJEK PENELITIAN

Tak dapat diterapkan

JUDUL ARTIKEL

Sistem air tanah salin dinamis yang dipetakan di bawah aliran es Antartika

TANGGAL PUBLIKASI ARTIKEL

6-Mei-2022

Dari EurekAlert!


1.4
11
suara

Peringkat Artikel

Tentunya seluruh pengluaran hk lengkap disita langsung dari website formal mereka yakni Hongkongpools.com dan sebatas informasi tambahan untuk para pemain pemula, bahwa pasaran Hongkong ada setiap hari dan jadwal tutup pasarannya di jam 23 : 00 WIB maka dari itu kerap – seringlah mampir di situs kami agar tidak ketinggalan informasi seputar toto Hongkong. Untuk para pemain togel yang udah memiliki pengalaman sudah pasti butuh information result Hongkong wla lengkap, maka berasal dari itu silahkan klik halaman Data Keluaran HK Terlengkap Hari Ini yang dimana di halaman ini kamu sanggup memandang banyak sekali knowledge – knowledge no togel hongkong dari tahun – th. yang lalu.