Bevis for subglasiale innsjøer

July 12, 2017 Breetrett akselerert på grunn av smeltevannssjøer under det antarktiske isdekket

Isen i Antarktis var langt tykkere og strakte seg lenger til havs under den siste istiden enn den gjør i dag. Forskere har spekulert i at det fantes subglasiale innsjøer under isen. Et internasjonalt team av forskere har nå tatt prøver av de metertykke sedimentlagene som er etterlatt av disse moderne innsjøene på havbunnen. Dette er resultatet av en studie av Gerhard Kuhn og medarbeidere, som nylig ble publisert i tidsskriftet Nature Communications.

Hundrevis av subglasiale innsjøer eksisterer for tiden under det antarktiske isdekket, med Vostok-sjøen som den største og mest kjente. Å utforske disse innsjøsystemene, som har holdt seg innelukket i tusenvis av år, innebærer mange utfordringer. Forskere må for eksempel forholde seg til strenge miljørestriksjoner for å unngå å forurense innsjøene med noe fra overflaten.

Russiske forskere har kun samlet inn prøver ved å bore forsiktig inn i overflateisen til innsjøen Vostok og kun teste vannet som strømmet ut av borehullet før det umiddelbart fryses ned igjen. Nå har et team av forskere ledet av maringeolog Dr Gerhard Kuhn fra Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) gitt utvetydige bevis, i form av porevannsanalyser, for tilstedeværelsen av en tidligere subglasial innsjø på den antarktiske kontinentalsokkelen.

Under ekspedisjoner til Amundsenhavet med Research Icebreaker Polarstern i 2006 og 2010, samlet AWI-forskere og deres internasjonale kolleger sedimentkjerner som de nå bekrefter er fra subglasiale innsjøer.

"Kjernene, som er opptil ti meter lange, ble samlet på en vanndybde på 750 meter. Innsjøsedimentene er for tiden begravd under et fire meter tykt lag med marint sediment på havbunnen ," rapporterer Kuhn.

De ble hentet fra daler på havbunnen som lå under det antarktiske isdekket i jordens fjerne fortid.

"Vi har nå bekreftet at det i løpet av den siste istiden også var subglasiale innsjøer under et massivt tykt isdekke i Pine Island Bay i det sørlige Amundsenhavet. Isen der har nå trukket seg dramatisk tilbake , som tillot oss å prøve paleo-innsjø-sedimenter ombord på Polarstern,» sier Dr. Kuhn.

Klorinnholdet i porevannet som en indikator på saltholdigheten ble målt. I de nedre delene av noen sedimentkjerner var det ekstremt lavt: et tydelig tegn på ferskvann, som stammer fra innsjøer under isen. De unike sedimentene teamet samlet nå gir et arkiv over endrede miljøforhold i Antarktis og dekker et tidsrom fra nåtiden til det siste istidsmaksimum (mer enn 20 000 år siden), da det globale havnivået var omtrent 130 meter lavere enn i dag. Disse innsjøsedimentene inneholder komponenter som er praktisk talt umulige å datere, noe som begrenser forskernes evne til å anslå deres alder.

"Vi vet imidlertid at for omtrent 11 000 år siden trakk Pine Island Glacier seg tilbake og ble tynnere, noe som førte til at den bevegelige isen fløt på havet som en ishylle. Som et resultat ble innsjøene som var tidligere dekket av isbreer forsvant ut i havet, da det oversvømmet den antarktiske kontinentalsokkelen. Bare avtrykket av innsjøene i form av dype bassenger og sedimenter forble bevart, som vi nå har undersøkt," sier Dr Claus-Dieter Hillenbrand fra British Antarctic Survey.

Satellittovervåking viser at bevegelse av vann fra en innsjø til en annen kan føre til at isbreer som drenerer Antarktis-isen beveger seg raskere.

"Dette aspektet må tas i betraktning i modeller designet for å gi spådommer om fremtidig oppførsel og dynamikk til ismasser, og med dem, i hvilken grad havnivået vil stige," forklarer AWI-maringeolog Kuhn.

I følge en andre studie, som Kuhn bidro til og ble publisert i Nature Communications 17. mars 2017, la han til: «Vi har all grunn til å tro at det er flere subglasiale innsjøer i Antarktis – og mer i den siste istiden – enn det som tidligere har vært antatt. I tillegg reagerte iskapper som de på den sub-antarktiske øya Sør-Georgia og isdekker mye mer følsomt og raskere på klimaendringer enn tidligere antatt."

Disse studiene ble muliggjort av et nært samarbeid mellom Alfred Wegener Institute og andre forskere fra British Antarctic Survey (BAS), University of Utrecht, Lamont-Doherty Earth Observatory ved Columbia University (USA), og universitetene i Bremen og Leipzig.