Investigadores antárticos de la Universidad de Rice han descubierto una de las ironías supremas de la naturaleza:en la tierra más seca, continente mas frio, donde el agua superficial rara vez existe, El agua líquida que fluye por debajo del hielo parece desempeñar un papel fundamental en la determinación del destino de las corrientes de hielo de la Antártida.

El hallazgo, que aparece en línea esta semana en Naturaleza Geociencia , sigue un análisis de dos años de núcleos de sedimentos y mapas precisos del fondo marino que cubren 2, 700 millas cuadradas del oeste del Mar de Ross. Tan recientemente como 15, 000 años atrás, el área estaba cubierta por un espeso hielo que luego se retiró cientos de millas tierra adentro hasta su ubicación actual. Los mapas, que se crearon a partir de datos de sonar de última generación recopilados por el buque de investigación de la Fundación Nacional de Ciencias Nathaniel B. Palmer, reveló cómo el hielo se retiró durante un período de calentamiento global después de la última edad de hielo de la Tierra. En varios lugares, los mapas muestran cursos de agua antiguos, no solo un sistema fluvial, pero también los lagos subglaciales que lo alimentaban.

Hoy dia, La Antártida está cubierta por hielo que en algunos lugares tiene más de 2 millas de espesor. Aunque profundo el hielo no es estático. La gravedad comprime el hielo y se mueve por su propio peso, creando ríos de hielo que fluyen hacia el mar. Incluso con los mejores instrumentos modernos, la parte inferior de estas enormes corrientes de hielo rara vez es accesible a la observación directa.

"Una cosa que sabemos por las observaciones de la superficie es que algunas de estas corrientes de hielo se mueven a velocidades de cientos de metros por año, "dijo la investigadora postdoctoral de Rice Lauren Simkins, autor principal del nuevo estudio. "También sabemos que el hielo, por sí mismo, sólo es capaz de fluir a velocidades de no más de decenas de metros por año. Eso significa que se está ayudando al hielo. Se desliza sobre el agua o el barro o ambos ".

Debido a la escasez de información sobre cómo el agua fluye actualmente por debajo del hielo antártico, Simkins dijo que el sistema fluvial fosilizado ofrece una imagen única de cómo el agua antártica se drena desde los lagos subglaciales a través de los ríos hasta el punto donde el hielo se encuentra con el mar.

"Las observaciones contemporáneas que tenemos de la hidrología antártica son recientes, abarcando tal vez un par de décadas en el mejor de los casos, ", Dijo Simkins." Esta es la primera observación de un extenso, descubierto, Canal de agua tallado que está conectado a ambos lagos subglaciales en el extremo aguas arriba y el margen de hielo en el extremo aguas abajo. Esto brinda una perspectiva novedosa sobre el drenaje canalizado debajo del hielo antártico. Podemos rastrear el sistema de drenaje hasta su origen, estos lagos subglaciales, y luego a su destino final en la línea de tierra, donde el agua dulce se mezcla con el agua del océano ".

Simkins dijo que el agua de deshielo se acumula en los lagos subglaciales. Primero, las intensas presiones del peso del hielo provocan cierto derretimiento. Además, La Antártida es el hogar de decenas de volcanes, que puede calentar hielo desde abajo. Simkins encontró al menos 20 lagos en el sistema fluvial fósil, junto con la evidencia de que el agua se acumuló y drenó de los lagos en ráfagas episódicas en lugar de un flujo constante. Trabajó con el coautor de Rice y el vulcanólogo Helge Gonnermann para confirmar que los volcanes cercanos podrían haber proporcionado el calor necesario para alimentar los lagos.

El coautor del estudio, John Anderson, un oceanógrafo de arroz y veterano de casi 30 expediciones de investigación antárticas, dijo que el tamaño y alcance del sistema fluvial fosilizado podría ser una revelación para los modeladores de capas de hielo que buscan simular el flujo de agua antártica. Por ejemplo, los mapas muestran exactamente cómo se retiró el hielo a través del sistema de canales y lagos. La corriente de hielo en retirada en el oeste del Mar de Ross hizo un giro en U para seguir el curso de un río bajo el hielo. Simkins dijo que eso es notable porque "es el único ejemplo documentado en el fondo marino de la Antártida donde una sola corriente de hielo invirtió completamente la dirección de retirada, en este caso al sur y luego al oeste y finalmente al norte, para seguir un sistema hidrológico subglacial ".

Simkins y Anderson dijeron que, en última instancia, el estudio podría ayudar a los hidrólogos y modeladores a predecir mejor cómo se comportarán las corrientes de hielo de hoy y cuánto contribuirán al aumento del nivel del mar.

"Está claro por el registro fósil que estos sistemas de drenaje pueden ser grandes y duraderos, ", Dijo Anderson." Ellos juegan un papel muy importante en el comportamiento de la capa de hielo, y la mayoría de los modelos numéricos de hoy no están en un estado en el que puedan lidiar con ese tipo de complejidad ".

Dijo que otro hallazgo clave es que el drenaje a través del sistema fluvial se llevó a cabo en una escala de tiempo medida en decenas a varios cientos de años.

"Estamos en este modo de pensar complaciente en este momento, Anderson dijo. Algunas personas dicen:'Bien, el margen de hielo parece ser estable '. Algunas personas pueden consolarse con eso, pero no lo hago porque lo que esta nueva investigación nos dice es que hay procesos que operan en escalas de tiempo decenales que influyen en el comportamiento del hielo. La probabilidad de que hayamos observado una condición verdaderamente estable en el sistema contemporáneo, dado nuestro limitado tiempo de observación, es bastante bajo ".