Voor de eerste keer, een internationaal team van wetenschappers heeft magnetische gegevens van ESA's Swarm-satellietmissie samen met aeromagnetische gegevens gebruikt om de mysteries van de geologie te onthullen die verborgen zijn onder de kilometers dikke ijskappen van Antarctica, en Antarctica beter te verbinden met zijn voormalige buren.

Antarctische subijsgeologie is niet alleen belangrijk om de wereldwijde cycli van het supercontinent gedurende miljarden jaren te begrijpen die de evolutie van de aarde hebben gevormd, het is ook cruciaal om te begrijpen hoe de vaste aarde zelf de Antarctische ijskap erboven beïnvloedt.

Het onderzoeksteam van de Duitse universiteit van Kiel, de British Antarctic Survey en het National Institute of Oceanography and Applied Geophysics, en Witwatersrand University in Zuid-Afrika hebben vandaag hun bevindingen gepubliceerd in het tijdschrift Nature Wetenschappelijke rapporten .

Hun nieuwe studie toont aan dat het combineren van satelliet- en aeromagnetische gegevens een belangrijke ontbrekende schakel vormt om de verborgen geologie van Antarctica te verbinden met voorheen aangrenzende continenten, namelijk Australië, India en Zuid-Afrika — hoekstenen van Gondwana.

Het feit dat Antarctica ongeveer zo afgelegen is als je kunt krijgen en het land eronder is bedekt met een enorme ijskap, maakt het verzamelen van geofysische informatie zowel uitdagend als duur. Gelukkig, satellieten die erboven draaien, kunnen zien waar mensen dat niet kunnen.

Dankzij magnetische gegevens van de Swarm-missie en metingen in de lucht, wetenschappers maken de weg vrij om het minst toegankelijke continent van de aarde te begrijpen. Dit nieuwe onderzoek verbindt Antarctica met zijn oude buren waarmee het een lange tektonische geschiedenis heeft gedeeld - en dat moet als een legpuzzel worden samengevoegd.

Het team verwerkte aeromagnetische gegevens van vliegtuigen uit zuidelijk Afrika, Australië en Antarctica op een consistente manier met behulp van magnetische zwerm-satellietgegevens.

Aeromagnetische gegevens dekken niet overal op aarde, dus magnetische modellen op basis van zwermgegevens helpen de lege plekken op te vullen, vooral over India, waar aeromagnetische gegevens nog steeds niet algemeen beschikbaar zijn. Verder, satellietgegevens helpen om de gegevens in de lucht te homogeniseren, die werden verworven over een periode van meer dan 60 jaar met variërende nauwkeurigheid en resolutie.

Jörg Ebbing, van de Universiteit van Kiel, verklaart, "Met de beschikbare gegevens we hadden alleen stukjes van de puzzel. Alleen als we ze samenvoegen met magnetische satellietgegevens, kunnen we het volledige plaatje zien."

De resulterende gecombineerde datasets bieden een nieuw hulpmiddel voor de internationale wetenschappelijke gemeenschap om de cryptische sub-ijsgeologie van Antarctica te bestuderen, inclusief de invloed ervan op de bovenliggende ijskappen.

Gondwana was een amalgaam van continenten dat Zuid-Amerika omvatte, Afrika, Arabië, Madagascar, Indië, Australië, Nieuw-Zeeland en Antarctica. Toen de tektonische platen zo'n 600-500 miljoen jaar geleden in het Precambrium en het vroege Cambrium met elkaar in botsing kwamen, ze bouwden enorme bergketens die vergelijkbaar zijn met de moderne Himalaya en Alpen. Dit supercontinent begon uiteen te vallen in het vroege Jura, ongeveer 180 miljoen jaar geleden, waardoor Antarctica uiteindelijk gestrand en geïsoleerd op de Zuidpool achterblijft, en bedekt met ijs voor ongeveer 34 miljoen jaar.

"Met behulp van de nieuwe magnetische gegevens, onze animatie illustreert hoe de tektonische platen zich miljoenen jaren na het uiteenvallen van Gondwana hebben verplaatst, " legt Peter Haas uit, doctoraat student aan de Universiteit van Kiel.

Fausto Ferraccioli, Directeur Geofysica aan het Nationaal Instituut voor Oceanografie en Toegepaste Geofysica in Italië, en ook aangesloten bij de British Antarctic Survey, zei, "We proberen al tientallen jaren de verbindingen tussen Antarctica en andere continenten samen te stellen. We wisten dat magnetische gegevens een cruciale rol spelen omdat men onder de dikke Antarctische ijskap kan kijken om de geologie die langs de kust is blootgelegd te extrapoleren naar het binnenland van het continent .

"Maar nu kunnen we veel beter doen. Met de gecombineerde satelliet- en aeromagnetische gegevens, we kunnen dieper in de korst kijken. Samen met tektonische plaatreconstructies, we kunnen beginnen met het bouwen van prikkelende nieuwe magnetische beelden van de korst om geologische en geofysische studies in ver uit elkaar liggende continenten te helpen verbinden. Oude kratons en orogenen in Afrika, Indië, Australië en Oost-Antarctica zijn nu magnetisch beter met elkaar verbonden dan ooit tevoren."

Roger Haagmans van ESA, zei, "Dit onderzoek is uitgevoerd in het kader van ESA's Science for Society 3D Earth-onderzoek, waarbij we zwaartekrachtgegevens van de GOCE-missie en magnetische gegevens van de Swam-missie gebruiken om de structuur en dynamische processen diep in de aarde te begrijpen. In dit geval, De magnetische gegevens van Swarm hebben een hoofdrol gespeeld."