Tijdens de laatste ijstijd - toen het ijs op Antarctica veel dikker was en zich verder uit de kust uitstrekte dan nu het geval is - werd gespeculeerd dat er subglaciale meren onder lagen. Een internationaal team van onderzoekers heeft nu met succes de metersdikke sedimentlagen bemonsterd die door deze meren hedendaags op de zeebodem zijn achtergelaten. Dit is het resultaat van een studie van Gerhard Kuhn en collega's, die vandaag (1 juni 2017) in het tijdschrift werd gepubliceerd Natuurcommunicatie .

Onder de Antarctische ijskap bevinden zich momenteel honderden subglaciale meren, met Lake Vostok als de grootste en bekendste. De uitdagingen bij het verkennen van deze meersystemen, die duizenden jaren ingesloten zijn gebleven, zijn enorm. Bijvoorbeeld, wetenschappers moeten zich houden aan strikte milieubeperkingen om vervuiling van de meren te voorkomen, waarmee aanzienlijke middelen gemoeid zijn. Daten, Russische onderzoekers hebben alleen monsters verzameld door in het oppervlakte-ijs van het Vostokmeer te boren en het water te testen dat uit het boorgat stroomde voordat het onmiddellijk weer bevroor.

Nu heeft een team van onderzoekers onder leiding van marien geoloog Dr. Gerhard Kuhn van het Alfred Wegener Instituut, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) hebben ondubbelzinnig bewijs geleverd, in de vorm van poriewateranalyses, voor de aanwezigheid van een voormalig subglaciaal meer op het Antarctische continentale plat. Tijdens expedities naar de Amundsenzee met de Research Icebreaker Polarstern in 2006 en 2010, AWI-onderzoekers en hun internationale collega's verzamelden sedimentkernen waarvan ze nu bevestigen dat ze afkomstig zijn van subglaciale meren. "De kernen, die tot tien meter lang zijn, werden verzameld op een waterdiepte van 750 meter. De meersedimenten zijn momenteel begraven onder een vier meter dikke laag zeesediment op de zeebodem, Kuhn meldt. Ze werden teruggevonden in valleien op de oceaanbodem die zich in het verre verleden onder de Antarctische ijskap bevonden. "We hebben nu geverifieerd dat, tijdens de laatste ijstijd, er waren ook subglaciale meren onder een enorm dikke ijskap in Pine Island Bay in de zuidelijke Amundsenzee. Het ijs daar is nu dramatisch teruggetrokken, waardoor we paleomeersedimenten konden bemonsteren aan boord van Polarstern, " zegt de eerste auteur van de Natuurcommunicatie studie, waarin de onderzoekers vandaag hun bevindingen zullen delen.

"In dit verband, we maten het chloridegehalte in het poriewater als een indicator van het zoutgehalte. In de lagere delen van sommige sedimentkernen, het was extreem laag:een duidelijk teken van zoet water, die afkomstig is van meren onder het ijs, " legt co-auteur en AWI-geochemicus dr. Sabine Kasten uit. "We hebben de uitwisseling van zoet water in de poreuze ruimtes van het sediment gemodelleerd met het bovenliggende zeewater, om ons te helpen de dynamiek van de overgang van een meer naar een marien milieu te reconstrueren, ", meldt dr. José Mogollón van de Universiteit van Utrecht. De unieke sedimenten die het team verzamelde, bieden nu een archief van veranderende omgevingsomstandigheden op Antarctica en beslaan een tijdspanne van het heden tot het laatste ijstijdmaximum (ca. 21, 000 jaar geleden), toen de wereldwijde zeespiegel ongeveer 130 meter lager was dan nu.

Deze meersedimenten bevatten componenten die tot nu toe vrijwel onmogelijk zijn, wat het vermogen van wetenschappers om hun leeftijd in te schatten vernauwt. "We weten het wel, echter, dat ongeveer 11, 000 jaar geleden trok de Pine Island-gletsjer zich terug en werd dunner, waardoor het bewegende ijs als een ijsplaat op de oceaan drijft. Als resultaat, de meren die voorheen door gletsjers waren bedekt, verdwenen in de oceaan, toen het het Antarctische continentaal plat overstroomde. Alleen de afdruk van de meren in de vorm van diepe bekkens en sedimenten bleef bewaard, die we nu hebben onderzocht, ", zegt Dr. Claus-Dieter Hillenbrand van de British Antarctic Survey.

Satellietmonitoring toont aan dat de beweging van water van het ene meer naar het andere ervoor kan zorgen dat gletsjers die de Antarctische ijskap leegpompen, sneller bewegen. "Met dit aspect moet rekening worden gehouden in modellen die zijn ontworpen om voorspellingen te doen over het toekomstige gedrag en de dynamiek van ijsmassa's, en met hen, de mate waarin de zeespiegel zal stijgen, " legt AWI-zeegeoloog Kuhn uit. Volgens een tweede onderzoek waaraan Kuhn heeft bijgedragen en op 17 maart 2017 is gepubliceerd in Nature Communications, hij voegde eraan toe:"We hebben alle reden om aan te nemen dat er meer subglaciale meren op Antarctica zijn - en meer in de laatste ijstijd - dan eerder werd aangenomen. Bovendien, ijskappen zoals die op het sub-Antarctische eiland South Georgia en ijskappen reageerden veel gevoeliger en sneller op klimaatveranderingen dan eerder werd aangenomen."