Ons team bestudeert hoe rotsen veranderen en eroderen in een van de meest extreme omgevingen op aarde:Antarctica. Het project heet Landschapsevolutie in de McMurdo Dry Valleys:Erosiesnelheden en realtime monitoring van gesteenteafbraak in een hyperaride, omgeving onder nul, en het wordt gefinancierd door de National Science Foundation (NSF) Office of Polar Programs.

Ons team bestaat uit vier wetenschappers. Ik ben de primaire onderzoeker (PI) en een postdoctoraal onderzoeker bij Columbia's Lamont-Doherty Earth Observatory. Co-PI Joerg Schaefer is een Lamont Research Professor en adjunct-professor aan de Columbia University; co-PI Martha-Cary (Missy) Eppes is universitair hoofddocent aan de Universiteit van North Carolina-Charlotte; en medewerker/consultant Kate Swanger is universitair hoofddocent aan de Universiteit van Massachusetts-Lowell. Joerg gaat dit jaar niet met ons mee naar Antarctica, waardoor we met drie personen overblijven, volledig vrouwelijk veldteam. Dit wordt mijn vijfde Antarctische veldseizoen, Kate's achtste, en Missy's eerste inzet.

Dit project vertegenwoordigt verschillende primeurs voor mij:het eerste NSF-voorstel dat ik als PI heb gekregen, mijn eerste keer dat ik een expeditie naar Antarctica leidde, en mijn eerste keer dat ik akoestische emissiesensoren inzet (hierover later meer) op Antarctica. Het was een geweldige leerervaring bij het managen van een project en het plannen van de logistiek van een lang Antarctisch veldseizoen. We hebben ons werk voor de boeg sinds afgelopen zomer - tussen een late financieringsbeslissing als gevolg van de sluiting van de federale overheid van begin 2018, en een vertraging van meerdere maanden in de productie van onze apparatuur, we moesten in september klauteren om de wetenschappelijke uitrusting te testen en in te pakken op tijd voor de deadline voor het verzenden van Antarctische vracht. Gelukkig kwam het uiteindelijk samen voor ons, en we zijn (hopelijk!) op weg naar een succesvol veldseizoen.

De wat, waar, wanneer, en waarom

In de kern, dit project is een onderzoek naar de oppervlakteprocessen die actief zijn in ijsvrije gebieden van Antarctica. specifiek, we zijn geïnteresseerd in verwering en erosie. Deze twee termen worden vaak door elkaar gebruikt, maar ze verwijzen in feite naar twee verschillende processen:verwering is het afbreken van gesteente dat ter plaatse ("in situ") plaatsvindt met chemische of mechanische middelen, terwijl erosie verweerd rotsmateriaal verwijdert en naar een nieuwe locatie transporteert. Samen, verwering en erosie zorgen ervoor dat het aardoppervlak drastisch verandert, door de actie van rivieren en gletsjers die grote delen van gesteente uitsnijden, tot micro-organismen die het weefsel van individuele rotsblokken bewonen en langzaam verzwakken.

Je vraagt ​​je misschien af ​​waarom we helemaal naar Antarctica gaan om deze processen te bestuderen. Het antwoord is dat Antarctica een unieke terrestrische omgeving is:het grootste deel van het continent is een woestijn; specifieker, een verkoudheid, poolwoestijn. Hoewel Antarctica is bedekt met een enorme hoeveelheid ijs, het is extreem droog met heel weinig vloeibaar water aan de oppervlakte. Onze studielocatie is in de McMurdo Dry Valleys (MDV), dat is het grootste ijsvrije gebied op het continent. De MDV wordt vaak de koudste, droogste, en meest winderige plek op aarde, en vertegenwoordigt dus een klimaatextreme waar we natuurlijke processen vinden die nergens anders op aarde worden waargenomen. In feite, de omgeving is zo extreem dat het vaak wordt gebruikt als een analoog voor de omstandigheden op het oppervlak van Mars. We zijn geïnteresseerd in het ontdekken van (1) de processen die verantwoordelijk zijn voor verwering en erosie in de MDV en (2) de snelheden waarmee ze optreden, en of deze tarieven in de loop van de tijd zijn veranderd. Ik zal de technieken bespreken die we in de volgende post zullen gebruiken.

Onze belangrijkste veldsite is Beacon Valley, gelegen in het meest westelijke deel van de MDV. De hoge ligging en de afstand naar het binnenland vanaf de kust van de Rosszee maken deze locatie tot een van de koudste en droogste in de toch al koude en droge MDV. Mullins-gletsjer, een met puin bedekte gletsjer, stroomt van Mullins Valley naar Beacon Valley en is bedekt met doleriet (en in mindere mate zandsteen) keien en sediment. Op deze gletsjer zullen we ons onderzoek richten en een kamp opzetten. De hoeveelheid tijd die de rotsblokken op het oppervlak van de Mullins-gletsjer hebben doorgebracht, varieert van bijna geen tijd aan de kopwand in Mullins Valley tot mogelijk meer dan een miljoen jaar aan het einde van de gletsjer in het midden van Beacon Valley. Helaas, van het werken hier in vorige veldseizoenen, Kate en ik weten allebei dat dezelfde redenen die dit een goede locatie maken om extreme oppervlakteprocessen te bestuderen, het ook een nogal ellendige plek kunnen maken om veldwerk uit te voeren:het keienachtige terrein is uitdagend en (soms) gevaarlijk om te navigeren, en de temperaturen onder nul en katabatische winden van het poolplateau kunnen zelfs een eenvoudige taak veranderen, zoals schrijven in je veldnotitieboekje, tot een verdovende beproeving. We hebben ons werk voor de boeg!