Voormalige ijskappen die Scandinavië en Noord-Amerika bezetten, hebben op het huidige oppervlak talloze landvormen achtergelaten die getuigen van hun hydrologische systeem eronder. Echter, de meeste landvormen hebben, tot dusver, nooit waargenomen onder hedendaagse ijskappen - niet in de laatste plaats omdat ze relatief klein zijn en bedolven onder kilometers dik ijs.

Een team van wetenschappers onder leiding van de Université libre de Bruxelles (ULB, België) en de Beierse Academie van Wetenschappen (Duitsland) hebben nu een actief hydrologisch systeem van waterleidingen en sedimentruggen onder de Antarctische ijskap ontdekt. Hun studie onthult dat de schaal van deze subglaciale kenmerken vijf keer groter is dan die in de gedeglaceerde landschappen van vandaag. De nieuw ontdekte, overmaatse sedimentruggen vormen actief het ijs honderden kilometers stroomafwaarts, door diepe insnijdingen op de bodem van het ijs te maken. Dit is van belang voor de stabiliteit van de drijvende ijsplaten, aangezien talrijke studies aantonen dat het dunner worden van de ijsplaat grote gevolgen heeft voor de stabiliteit van de ijskap.

Subglaciale leidingen vormen zich onder grote ijskappen als onderdeel van hun basale hydrologische systeem. Deze tunnels hebben een typische diameter van enkele meters tot tientallen meters, en ze leiden het subglaciale smeltwater naar de oceaan. Echter, nieuwe geofysische waarnemingen door het Laboratoire de Glaciologie van de ULB tonen aan dat deze leidingen aanzienlijk breder worden naarmate ze dichter bij de oceaan komen. Een nieuw wiskundig model verklaart deze verbreding met de verdwijnende deklaagdruk op de plaats waar het ijs op de oceaan drijft.

Naarmate de leidingen breder worden, de uitstroomsnelheid van het subglaciale water neemt af, wat leidt tot verhoogde sedimentafzetting op het portaal van de leiding. Gedurende duizenden jaren, dit proces bouwt gigantische sedimentruggen op - vergelijkbaar in hoogte met de Eiffeltoren - onder het ijs. Actieve sedimentatie in subglaciale waterleidingen lijkt de formaties van Eskers te drijven - langwerpige richels van grind die tegenwoordig vaak worden waargenomen in gebieden waar voormalige ijskappen zich hebben teruggetrokken. Echter, de overblijfselen van de huidige Eskers zijn aanzienlijk kleiner dan die welke nu op Antarctica zijn ontdekt.

Gigantische leidingen die het ijs van onderaf kunnen onderdrukken

De zich ontwikkelende sedimentruggen laten littekens achter op de bodem van het ijs terwijl het ijs eroverheen stroomt. Deze littekens worden doorgegeven aan de drijvende ijsplaten verder stroomafwaarts en vormen ijsplaatkanalen. IJs in deze kanalen is tot half zo dun als hun omgeving, waardoor ze een zwakke plek worden wanneer ze worden blootgesteld aan smelten van de warmere oceaan. Oorspronkelijk werd gedacht dat kanalen op ijsplateaus worden uitgehouwen door alleen de oceaan te smelten, maar dit lijkt slechts een deel van het verhaal:"Ons onderzoek toont aan dat ijsplateaukanalen al op het land kunnen worden geïnitieerd, en dat

de grootte van de kanalen hangt in belangrijke mate af van sedimentatieprocessen die zich gedurende honderden tot duizenden jaren voordoen", geeft Reinhard Drews aan, hoofdauteur van de studie.

De nieuwe link tussen het subglaciale hydrologische systeem, afzetting, en stabiliteit op de ijsplaat, biedt nieuwe mogelijkheden om belangrijke processen onder de Antarctische ijskap te ontrafelen, en verbetert ook ons ​​vermogen om de omvang van de ijskap op het noordelijk halfrond tijdens de laatste ijstijden te reconstrueren.