Wetenschap
Het grotendeels onopvallende oppervlak van de Groenlandse ijskap, gezien vanuit het raam van een P3-vliegtuig met geofysische instrumenten die erop gericht zijn om geologische kenmerken eronder te detecteren. Krediet:Kirsty Tinto/Lamont-Doherty Earth Observatory
Wetenschappers hebben ontdekt wat volgens hen de sedimenten zijn van een enorme oude meerbedding die meer dan een mijl onder het ijs van Noordwest-Groenland is verzegeld - de allereerste ontdekking van zo'n subglaciaal kenmerk waar ook ter wereld. Blijkbaar gevormd in een tijd dat het gebied ijsvrij was, maar nu volledig bevroren, de bodem van het meer kan honderdduizenden of miljoenen jaren oud zijn, en bevatten unieke fossiele en chemische sporen van vroegere klimaten en leven. Wetenschappers beschouwen dergelijke gegevens als essentieel om te begrijpen wat de Groenlandse ijskap de komende jaren kan doen als het klimaat opwarmt, en dus is de site een verleidelijk doelwit om te boren. Een paper waarin de ontdekking wordt beschreven, is in druk bij het tijdschrift Aardse en planetaire wetenschapsbrieven .
"Dit kan een belangrijke opslagplaats van informatie zijn, in een landschap dat nu totaal verscholen en ontoegankelijk is, " zei Guy Paxman, een postdoctoraal onderzoeker aan de Lamont-Doherty Earth Observatory van Columbia University en hoofdauteur van het rapport. "We proberen te begrijpen hoe de Groenlandse ijskap zich in het verleden heeft gedragen. Het is belangrijk als we willen begrijpen hoe deze zich in de komende decennia zal gedragen." De ijskap, die de laatste jaren in een steeds hoger tempo aan het smelten is, bevat genoeg water om de zeespiegel wereldwijd met ongeveer 24 voet te verhogen.
De onderzoekers brachten de bodem van het meer in kaart door gegevens te analyseren van geofysische instrumenten in de lucht die signalen kunnen lezen die het ijs binnendringen en beelden kunnen leveren van de geologische structuren eronder. De meeste gegevens kwamen van vliegtuigen die op lage hoogte over de ijskap vlogen als onderdeel van NASA's Operation IceBridge.
Het team zegt dat het bassin ooit een meer was dat ongeveer 7 omvatte, 100 vierkante kilometer (2, 700 vierkante mijl), ongeveer de grootte van de Amerikaanse staten Delaware en Rhode Island samen. Sedimenten in het bassin, vaag gevormd als een vleesmes, lijken wel 1,2 kilometer dik te zijn. De geofysische beelden tonen een netwerk van ten minste 18 ogenschijnlijke eenmalige stroombeddingen die in het aangrenzende gesteente zijn uitgehouwen in een glooiende helling naar het noorden die het meer moet hebben gevoed. De afbeeldingen tonen ook ten minste één schijnbare uitlaatstroom naar het zuiden. De onderzoekers berekenen dat de waterdiepte in het voormalige meer varieerde van ongeveer 50 meter tot 250 meter (maximaal ongeveer 800 voet).
Met behulp van geofysische instrumenten, wetenschappers hebben een enorm oud meerbassin in kaart gebracht (hier in rood weergegeven) onder het Groenlandse ijs, ongeveer 2 beslaan, 700 vierkante mijl). Rodere kleuren duiden hogere hoogten aan, groene lager. Een stroomsysteem dat in het gesteente is ingesneden dat ooit het meer voedde, wordt blauw weergegeven. Krediet:Paxman et al., EPSL, 2020
In recente jaren, wetenschappers hebben bestaande subglaciale meren gevonden in zowel Groenland als Antarctica, met vloeibaar water ingeklemd in het ijs, of tussen gesteente en ijs. Dit is de eerste keer dat iemand een fossiele bodem van een meer heeft gezien, blijkbaar gevormd toen er geen ijs was, en dan later afgedekt en op zijn plaats ingevroren. Er is geen bewijs dat het stroomgebied van Groenland tegenwoordig vloeibaar water bevat.
Paxman zegt dat er geen manier is om te zeggen hoe oud de bodem van het meer is. Onderzoekers zeggen dat het waarschijnlijk is dat het ijs de afgelopen 10 miljoen jaar periodiek is opgeschoven en teruggetrokken over een groot deel van Groenland. en misschien wel 30 miljoen jaar terug. Een onderzoek uit 2016 onder leiding van de geochemicus Joerg Schaefer van Lamont-Doherty heeft gesuggereerd dat het grootste deel van het Groenlandse ijs in de afgelopen miljoen jaar gedurende een of meer langere perioden is gesmolten, maar de details daarvan zijn vaag. Dit specifieke gebied had herhaaldelijk kunnen worden bedekt en blootgelegd, Paxman zei, waardoor er een breed scala aan mogelijkheden overblijft voor de geschiedenis van het meer. In elk geval, Paxman zegt, de aanzienlijke diepte van de sedimenten in het bekken suggereert dat ze zich gedurende honderdduizenden of miljoenen jaren tijdens ijsvrije tijden moeten hebben opgebouwd.
"Als we bij die sedimenten zouden kunnen komen, ze konden ons vertellen wanneer het ijs aanwezig of afwezig was, " hij zei.
De onderzoekers verzamelden een gedetailleerd beeld van het meerbassin en zijn omgeving door radar te analyseren, zwaartekracht en magnetische gegevens verzameld door NASA. IJsdoordringende radar leverde een basis topografische kaart van het aardoppervlak onder het ijs. Dit onthulde de contouren van de gladde, laaggelegen bassin, genesteld tussen hoger gelegen rotsen. Zwaartekrachtmetingen toonden aan dat het materiaal in het bassin minder dicht is dan het omringende harde, metamorfe gesteenten - bewijs dat het is samengesteld uit sedimenten die vanaf de zijkanten zijn ingespoeld. Metingen van magnetisme (sedimenten zijn minder magnetisch dan massief gesteente) hielpen het team om de diepten van de sedimenten in kaart te brengen.
Een nieuw gevormd meer aan de rand van de Groenlandse ijskap, door het ijs vrijgekomen sedimenten bloot te leggen. Dergelijke meerbeddingen worden steeds gebruikelijker naarmate het ijs zich terugtrekt. Krediet:Kevin Krajick/Earth Institute
De onderzoekers zeggen dat het bassin zich mogelijk heeft gevormd langs een nu lang sluimerende breuklijn, toen het gesteente zich uitstrekte en een lage plek vormde. Alternatief, maar minder waarschijnlijk, eerdere ijstijden kunnen de depressie hebben uitgehouwen, laat het met water vullen als het ijs zich terugtrok.
Wat de sedimenten kunnen bevatten, is een mysterie. Er is gevonden dat materiaal dat van de randen van de ijskap is weggespoeld de overblijfselen van stuifmeel en andere materialen bevat, wat suggereert dat Groenland de afgelopen miljoen jaar mogelijk warme periodes heeft doorgemaakt, waardoor planten en misschien zelfs bossen de overhand krijgen. Maar het bewijs is niet sluitend, deels omdat het moeilijk is om dergelijke losse materialen te dateren. De nieuw ontdekte bodem van het meer, in tegenstelling tot, zou een intact archief kunnen opleveren van fossielen en chemische signalen die dateren uit een tot nu toe onbekend ver verleden.
Het bekken "kan daarom een belangrijke locatie zijn voor toekomstige sub-ijsboringen en het herstel van sedimentrecords die waardevolle inzichten kunnen opleveren in de glaciale, klimatologische en ecologische geschiedenis" van de regio, schrijven de onderzoekers. Met de top van de sedimenten 1,8 kilometer onder het huidige ijsoppervlak (1,1 mijl), zo'n boren zou ontmoedigend zijn, maar niet onmogelijk. In de jaren 1990, onderzoekers drongen bijna drie kilometer door tot in de top van de Groenlandse ijskap en vonden enkele meters gesteente terug - destijds, de diepste ijskern ooit geboord. de prestatie, die vijf jaar duurde, is sindsdien niet meer herhaald in Groenland, maar voor de komende jaren wordt een nieuw project gepland om ondieper gesteente in een ander deel van Noordwest-Groenland te bereiken.
Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com