85 Nieuwe Subglaciale Meren Ontdekt Onder Antarctica

Bijgewerkte inventaris van subglaciale meren in Antarctica

Verborgen onder de grootste ijsemassa op aarde, vormen honderden subglaciale meren een cruciaal onderdeel van de ijzige structuur van Antarctica. Ze beïnvloeden de beweging en stabiliteit van gletsjers, wat op zijn beurt invloed heeft op de wereldwijde zeespiegelstijging.

Dankzij een decennium aan gegevens van de CryoSat-satelliet van de Europese Ruimtevaartorganisatie hebben onderzoekers 85 voorheen onbekende meren ontdekt, enkele kilometers onder het bevroren oppervlak rondom de Zuidpool. Dit verhoogt het aantal bekende actieve subglaciale meren onder Antarctica met meer dan de helft tot 231.

Het onderzoek, dat vandaag is gepubliceerd, is significant omdat actieve subglaciale meren, die periodiek leeglopen en weer vollopen, een zeldzaam inzicht bieden in wat er zich ver onder het oppervlak afspeelt, aan de basis van de ijskap. De studie identificeerde ook nieuwe afvoerroutes onder de ijskap, inclusief vijf onderling verbonden netwerken van subglaciale meren.

Hoofdonderzoeker Sally Wilson, een promovenda aan de Universiteit van Leeds, legt uit dat onze kennis over subglaciale meren en waterstromen beperkt is, omdat ze verborgen zijn onder honderden meters ijs. “Het is ongelooflijk moeilijk om de vul- en leeggeloop van subglaciale meren in deze omstandigheden waar te nemen, vooral omdat het maanden of jaren kan duren om te vullen en te legen. Wereldwijd waren er voor onze studie slechts 36 volledige cycli waargenomen. Wij hebben 12 nieuwe volledige vul- en leegloopgebeurtenissen waargenomen, waardoor het totaal op 48 komt.”

Waarom satellieten belangrijk zijn

Hier konden satellieten waardevolle gegevens aan het onderzoek bijdragen. Waarnemingen van de CryoSat-missie, die in 2010 werd gelanceerd, hebben een dataset opgeleverd die zich uitstrekt van 2010 tot 2020. De CryoSat-satelliet meet de dikte van het poolzeewater en houdt veranderingen in de hoogte van ijskappen over Groenland, Antarctica en gletsjers wereldwijd in de gaten. Het belangrijkste instrument is een radar-altimeter, die kleine variaties in de hoogte van het ijsoppervlak kan detecteren en de hoogte van het zeeoppervlak kan meten.

Door een decennium aan waarnemingen van CryoSat te gebruiken, detecteerden onderzoekers gelokaliseerde veranderingen in de hoogte van het ijzige oppervlak van Antarctica, dat stijgt en daalt naarmate de meren aan de basis van de ijskap zich vullen en leeglopen. Ze konden vervolgens subglaciale meren detecteren en in kaart brengen en hun vul- en leegloopcycli in de tijd volgen.

Anna Hogg, een co-auteur van de studie en professor aan de Universiteit van Leeds, merkte op: “Het was fascinerend om te ontdekken dat de gebieden met subglaciale meren kunnen veranderen tijdens verschillende vul- of leegloopcycli. Dit toont aan dat de subglaciale hydrologie in Antarctica veel dynamischer is dan voorheen werd gedacht, dus we moeten deze meren blijven volgen terwijl ze evolueren.”

Sally legt uit dat dergelijke waarnemingen van vitaal belang zijn voor het begrijpen van de structurele dynamiek van ijskappen en hoe deze de oceaan om hen heen beïnvloeden. “De numerieke modellen die we momenteel gebruiken om de bijdrage van hele ijskappen aan de zeespiegelstijging te projecteren, omvatten geen subglaciale hydrologie. Deze nieuwe datasets van locaties van subglaciale meren, omvang en tijdreeksen van veranderingen zullen worden gebruikt om ons begrip van de processen die de waterstromen onder Antarctica aansteken, te ontwikkelen.”

Martin Wearing, coördinator van het ESA Polar Science Cluster, voegde eraan toe: “Dit onderzoek toont opnieuw het belang aan van gegevens van de CryoSat-missie voor het verbeteren van ons begrip van de poolgebieden, met name de dynamiek van ijskappen. Hoe meer we begrijpen over de complexe processen die de Antarctische ijskap beïnvloeden, inclusief de stroming van smeltwater aan de basis van de ijskap, des te nauwkeuriger we de omvang van toekomstige zeespiegelstijging kunnen projecteren.”

Hoe ontstaat een subglaciaal meer?

Subglaciaal smeltwater ontstaat door geothermische warmte van het aardoppervlak en wrijvingswarmte terwijl ijs over het gesteente glijdt. Dit smeltwater kan zich verzamelen op het gesteente en periodiek leeglopen. Deze waterstroom kan de wrijving tussen het ijs en het gesteente verminderen, waardoor het ijs sneller de oceaan in kan schuiven.

Niet alle subglaciale meren worden als actief beschouwd; velen worden als stabiel beschouwd omdat ze niet bekend staan om te vullen of leeglopen. Het grootste bekende subglaciale meer is het Vostokmeer onder de Oost-Antarctische ijskap, dat naar schatting 5.000–65.000 kubieke kilometer water bevat onder 4 kilometer ijs. Hoewel het Vostokmeer als stabiel wordt beschouwd, zou het leeglopen invloed hebben op de stabiliteit van de Antarctische ijskap, de omliggende oceaancirculatie en mariene habitats, evenals op de wereldwijde zeespiegel.

Gevolgen voor klimaatmodellen

De vul- en leegloopcycli van subglaciale meren vormen een belangrijke dataset voor ijskap- en klimaatmodellen. Door dergelijke fenomenen te volgen, kunnen wetenschappers hun begrip van de interacties tussen de ijskap, het gesteente, de oceaan en de atmosfeer verbeteren, wat cruciaal is voor het begrijpen van de toekomstige stabiliteit van ijskappen. “Subglaciale hydrologie is een ontbrekend stuk in veel ijskapmodellen,” zegt Sally. “Door in kaart te brengen waar en wanneer deze meren actief zijn, kunnen we beginnen hun impact op ijsdynamiek te kwantificeren en de projecties van toekomstige zeespiegelstijging te verbeteren.”