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L’Antartico: uno studio fornisce dati sulla struttura del continente ghiacciato

L’Antartico è una delle parti della Terra di cui sappiamo di meno. A causa dell’enorme scudo di ghiaccio, la raccolta di informazioni geofisiche sul posto è estremamente difficile e costosa. I dati satellitari dell’Agenzia spaziale europea (ESA) sono stati ora utilizzati come base per nuove intuizioni sulla struttura profonda del continente. Alcuni scienziati dell’Università di Kiel (CAU) hanno recentemente pubblicato le loro scoperte nel Journal of Geophysical Research: Solid Earth in collaborazione con scienziati del British Antarctic Survey, Gran Bretagna e Delft University of Technology nei Paesi Bassi.

Guardando nel profondo dallo spazio

I dati recentemente valutati della missione satellitare GOCE dell’ESA dedicata alla terra Il campo gravitazionale, combinato con modelli sismologici, consente intuizioni senza precedenti nella litosfera, che consiste della crosta e del mantello superiore della terra sotto il continente ghiacciato. Per fare ciò, Folker Pappa, ricercatore di dottorato presso l’Università di Kiel e autore principale dello studio, insieme a Jörg Ebbing, professore di Geofisica presso l’Università di Kiel, hanno utilizzato dati speciali sul gradiente del satellite, tra le altre informazioni: “Ciò consente un livello molto più elevato di dettaglio quando si analizzano le strutture della terra profonda “, afferma Pappa. 

Ciò consente ai ricercatori di trarre conclusioni su cose come la profondità della transizione dalla crosta al mantello e queste misurazioni sono drammaticamente diverse nella regione di 14 milioni di chilometri quadrati. “Sotto l’Antartide occidentale, che è geologicamente giovane, la terra” La crosta è relativamente sottile con circa 25 chilometri e il mantello terrestre è viscoso a una profondità inferiore a 100 chilometri. L’Antartide orientale, d’altra parte, è un vecchio scudo cratonico e ha più di un miliardo di anni. Qui, le rocce del mantello hanno ancora proprietà solide a una profondità di oltre 200 chilometri. “

Antartide
La struttura profonda del continente Antartide. Credito: Planetary Visions (credito: ESA / Planetary Visions)

La rappresentazione della profonda struttura tridimensionale dell’Antartico ora consente anche nuove scoperte sul cosiddetto adattamento glaciale-isostatico, spiega il co-autore Professor Wouter van der Wal dell’Università di Tecnologia di Delft: “Questo è un processo chiave che determina come il continente risponde all’attenuazione della calotta glaciale attuale e passata. Abbiamo riscontrato grandi variazioni della temperatura del mantello sotto il continente, che hanno portato al sollevamento e alla riduzione del terreno con velocità molto diverse in tutto il continente. Questi nuovi vincoli sullo spessore della crosta e della litosfera sono anche fondamentale nella ricerca della stima del flusso di calore geotermico antartico e di come influenza la fusione subglaciale e il flusso della calotta glaciale “.

“Queste sono interazioni naturali tra il ghiaccio e la terra solida. Fino ad ora, non era possibile esaminare più dettagliatamente questi processi nell’Antartico a causa della mancanza di modelli terrestri”, ha aggiunto Pappa. Il suo punto forte personale sono le montagne subglaciali di Gamburtsev che sono ancora a malapena esplorate e alte oltre tremila metri: “La terra solida è la più fitta qui, a circa 260 chilometri. Questa è una struttura eccitante, e non sappiamo esattamente che aspetto abbia come perché la catena montuosa è completamente ricoperta da scudi di ghiaccio “.

L’Antartide come modello 3-D e la sua connessione con altri continenti

La ricerca è stata finanziata dall’Agenzia spaziale europea nell’ambito dei progetti GOCE + Antartide e Terra 3D. Il consorzio internazionale di entrambi i progetti è composto da nove istituzioni in sei paesi europei. “La Terra 3-D ci offre stuzzicanti nuove scoperte geofisiche sulla struttura e lo sviluppo profondi dell’Antartide. Questi nuovi modelli che mostrano lo spessore della crosta e della litosfera sono cruciali per comprendere, ad esempio, la composizione fondamentale e l’architettura tettonica dell’Antartico” sottolinea il dott. Fausto Ferraccioli, capo geofisico del British Antarctic Survey e coautore dello studio. “Ulteriori scoperte che possiamo derivare dalla preoccupazione dello studio sono le precedenti connessioni tra l’Antartide e altri continenti come Australia, Africa e India”, ha affermato Ferraccioli.

“Finalmente stiamo conoscendo l’Antartico correttamente”, afferma Ebbing. Oltre alla distribuzione della temperatura, i ricercatori hanno anche determinato altre proprietà della terra solida , come la composizione e la densità della roccia.

Parte del progetto è un impressionante modello tridimensionale dell’Antartico, creato dall’ESA. Roger Haagmans dell’ESA ha osservato: “Questi sono importanti risultati anche nel contesto della comprensione del cambiamento del livello del mare come conseguenza della perdita di ghiaccio dall’Antartide. Quando si perde la massa di ghiaccio, la solida Terra si riavvolge e questo effetto deve essere preso in considerazione nel volume del ghiaccio cambiamenti. Questo può essere meglio determinato una volta che la struttura e la composizione dell’interno della Terra saranno meglio comprese. “

Riferimenti e approfondimenti

  1. F. Pappa et al, Modeling Satellite Gravity Gradient Data to Derive Density, Temperature, and Viscosity Structure of the Antarctic Lithosphere, Journal of Geophysical Research: Solid Earth (2019). DOI: 10.1029/2019JB017997
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