Po Antarkties ledynu yra žemynas, kurį dengia upės ir ežerai, iš kurių didžiausias yra Erio ežeras. Per eilinius metus ledo sluoksnis tirpsta ir vėl užšąla, todėl ežerai ir upės periodiškai užpildo ir greitai nutekėja iš tirpstančio vandens. Šis procesas palengvina Antarktidos užšalusio paviršiaus slidumą, kai kuriose vietose pakilimą ir kritimą net 6 metrus (20 pėdų).
Remiantis nauju tyrimu, kuriam vadovauja NASA reaktyvinio varymo laboratorijos tyrėjai, po Marie Byrd Land vadinama teritorija gali būti apsiaustas. Šio geoterminio šilumos šaltinio buvimas galėtų paaiškinti kai kuriuos tirpimus, vykstančius po lakštu, ir kodėl jis šiandien yra nestabilus. Tai taip pat galėtų padėti paaiškinti, kaip praeityje klimatas greitai žlugo ankstesniais klimato pokyčių laikotarpiais.
Tyrimas, pavadintas „Vakarų Antarktidos mantijos plunksnos įtaka ledo sluoksnio pagrindinėms sąlygoms“, neseniai pasirodė Geofizinių tyrimų žurnalas: Kieta žemė. Tyrimo grupei vadovavo Helene Seroussi iš reaktyvinio varymo laboratorijos, kuriai talkino tyrėjai iš Vašingtono universiteto Žemės ir planetų mokslų departamento ir Alfredo Wegenerio instituto, Helmholtz polinių ir jūrinių tyrimų centro Vokietijoje.
Antarktidos ledo sluoksnio judėjimas bėgant laikui visada domino Žemės mokslininkus. Išmatuodami ledo sluoksnio pakilimo ir kritimo greitį, mokslininkai sugeba įvertinti, kur ir kiek vandens tirpsta bazėje. Būtent dėl šių matavimų mokslininkai pirmiausia ėmė spėlioti apie šilumos šaltinių buvimą po Antarktidos užšalusiu paviršiumi.
Pirmą kartą prieš 30 metų Wesley E. LeMasurier, Denverio Kolorado universiteto mokslininkas, pateikė pasiūlymą, kad pagal „Marie Byrd Land“ egzistuoja mantijos apnašos. Remiantis jo atliktu tyrimu, tai buvo galimas regioninio ugnikalnio aktyvumo paaiškinimas ir topografinio kupolo ypatybė. Tačiau visai neseniai seisminių vaizdų tyrimai pateikė patvirtinamuosius šios mantijos plunksnos įrodymus.
Tačiau šiuo metu negalima atlikti tiesioginių matavimų regione, esančiame po Marie Byrd Land. Todėl Seroussi ir Erikas Ivinsai iš JPL rėmėsi ledo lakštų sistemos modeliu (ISSM), kad patvirtintų, kad egzistuoja pliūpsnis. Šis modelis iš esmės yra skaitmeninis ledo lakšto fizikos vaizdas, kurį sukūrė JPL ir Kalifornijos universiteto Irvine mokslininkai.
Siekdama įsitikinti, kad modelis buvo tikroviškas, Seroussi ir jos komanda rėmėsi ledo lakšto aukščio pokyčiais, padarytais per daugelį metų. Juos vykdė NASA ledo, debesų ir sausumos aukščio palydovas (ICESat) ir jų orlaivių operacija „IceBridge“. Šios misijos metų metus matavo Antarkties ledyną, todėl buvo sukurti labai tikslūs trijų matmenų aukščio žemėlapiai.
„Seroussi“ taip pat patobulino ISSM, kad apimtų natūralius šildymo ir šilumos transportavimo šaltinius, kurie sukelia užšalimą, tirpimą, skystą vandenį, trintį ir kitus procesus. Šie sujungti duomenys smarkiai suvaržė leistiną lydymosi greitį Antarktidoje ir leido komandai atlikti daugybę modeliavimo būdų ir išbandyti daugybę galimų mantijos plunksnos vietų.
Jie nustatė, kad šilumnešis, kurį sukelia mantijos pluoštas, neviršys daugiau kaip 150 milvatų viename kvadratiniame metre. Palyginimui, regionuose, kur nėra vulkaninio aktyvumo, būdingas didelis srautas nuo 40 iki 60 milvatų, tuo tarpu geoterminiuose karsto taškuose, kaip antai Jeloustouno nacionaliniame parke, vidutiniškai yra apie 200 milvatų vnt.
Kai jie atliko modeliavimą, viršijantį 150 vatų vienam kvadratiniam metrui, lydymosi greitis buvo per didelis, palyginti su kosmoso duomenimis. Išskyrus vieną vietą, kuri buvo Ross jūros vidaus teritorija, kur, kaip žinoma, jaučiami intensyvūs vandens srautai. Šiam regionui reikėjo ne mažesnės kaip 150–180 milivatų šilumos srauto kvadratiniame metre, kad jis atitiktų stebimą lydymosi greitį.
Šiame regione seisminiai vaizdai taip pat parodė, kad įkaitęs žemės apdangalas gali įkaisti į ledo sluoksnį. Tai taip pat atitinka mantijos pliūpsnį, kuris, kaip manoma, yra siauri karštos magmos srautai, kylantys per Žemės mantiją ir pasklidę po pluta. Ši klampi magma po pluta susideda iš balionų ir sukelia išsipūtimą aukštyn.
Kai ledas yra virš slenksčio, šis procesas perduoda šilumą į ledo sluoksnį, sukeldamas reikšmingą tirpimą ir nuotėkį. Galų gale Seroussi ir jos kolegos pateikia įtikinamų įrodymų, pagrįstų paviršiaus ir seisminių duomenų deriniu, apie paviršiaus pylimą po Vakarų Antarktidos ledo sluoksniu. Jie taip pat apskaičiavo, kad šis mantijos plunksna susiformavo maždaug prieš 50–110 milijonų metų, dar gerokai prieš įsigalint Vakarų Antarkties ledynui.
Maždaug prieš 11 000 metų, kai baigėsi paskutinis ledynmetis, ledo sluoksnis patyrė greitą ir ilgalaikį ledo praradimo periodą. Pradėjus keistis oro sąlygų tendencijoms ir kylant jūros lygiui, šiltas vanduo buvo stumiamas arčiau ledo. Seroussi ir Irvinso tyrimas rodo, kad mantijos apnašos galėtų palengvinti tokio tipo greitus nuostolius šiandien, panašiai kaip tai darė paskutinį tarpledyninio laikotarpio pradžią.
Ledo sluoksnio nykimo šaltinių supratimas Vakarų Antarktidoje yra svarbus, norint įvertinti ledo praradimo greitį, o tai iš esmės yra klimato pokyčių padarinių numatymas. Atsižvelgiant į tai, kad Žemėje vėl vyksta globalūs temperatūros pokyčiai - šį kartą dėl žmogaus veiklos - būtina sukurti tikslius klimato modelius, kurie mums praneš, kaip greitai ištirps poliarinis ledas ir pakils jūros lygis.
Tai taip pat rodo mūsų supratimą apie tai, kaip mūsų planetos istorija ir klimato pokyčiai yra susiję, ir kokią įtaką tai turėjo jos geologinei raidai.
