Sebuah studi baru oleh para ilmuwan NASA telah membuktikan bahwa sumber panas bumi yang disebut bulu mantel, jauh di bawah tanah di Marie Bird di Antartika, menjelaskan pencairan cepat yang menciptakan danau dan sungai di bawah lapisan es. Meskipun sumber panas bukanlah ancaman baru atau peningkatan ancaman terhadap lapisan es Antartika Barat, hal ini dapat membantu menjelaskan mengapa lapisan es tidak stabil saat ini.
Stabilitas lapisan es terkait erat dengan banyaknya air yang mengalir dari bawah, yang membuat gletser lebih mudah meluncur. Memahami sumber dan masa depan pencairan air di Antartika Barat penting untuk menilai laju pencairan es dan meningkatkan permukaan air laut.
Gletser Antartika tidak stabil dan dipenuhi sungai dan danau, yang terbesar adalah Danau Erie. Banyak danau dengan cepat terisi dan mengering, menyebabkan permukaan es yang berada ribuan kaki di atasnya naik dan turun hingga 6 meter. Gerakan ini memungkinkan para ilmuwan memperkirakan di mana dan berapa banyak air seharusnya ada.
Sekitar 30 tahun yang lalu, seorang ilmuwan di University of Colorado Denver menyarankan bahwa panas dari bulu mantel di bawah tanah oleh Marie Bird dapat menjelaskan aktivitas vulkanik regional dan fungsi topografi kubah. Pencitraan seismik terkini telah mendukung konsep ini.
Dengan pengukuran langsung kecil yang ada di sepanjang es, para ilmuwan di JPL telah menemukan cara yang lebih baik untuk mempelajari ide bulu mantel melalui simulasi numerik. Mereka menggunakan Ice Sheet System Model (ISSM), sebuah deskripsi numerik dari fisika lapisan es yang dikembangkan oleh para ilmuwan di JPL dan University of California, Irvine.
Untuk memastikan bahwa model itu realistis, para ilmuwan memantau perubahan permukaan lapisan es menggunakan data dari satelit IceSat NASA dan kampanye udara Operasi IceBridge.
Karena lokasi dan ukuran kemungkinan bulu mantel tidak diketahui, mereka menguji berbagai kemungkinan secara fisik untuk beberapa parameter, menghasilkan lusinan simulasi yang berbeda.
Mereka menemukan bahwa aliran energi dari bulu mantel tidak boleh lebih dari 150 miliwatt per meter persegi. Sebagai perbandingan, di wilayah Amerika Serikat tanpa aktivitas vulkanik, aliran panas dari mantel bumi berkisar antara 40 hingga 60 miliwatt.
Video promosi:
Di Taman Nasional Yellowstone - hotspot panas bumi yang terkenal - panas dari bawah rata-rata sekitar 200 miliwatt per meter persegi di seluruh taman, meskipun sifat geotermal individual, seperti geyser, jauh lebih panas.
Simulasi oleh ilmuwan Serucy dan Ivins yang menggunakan fluks panas di atas 150 miliwatt per meter persegi menunjukkan terlalu banyak pencairan untuk konsisten dengan data berbasis ruang angkasa, kecuali di satu tempat: area jauh di Laut Ross yang dikenal dengan aliran air yang deras. Area ini membutuhkan fluks panas setidaknya 150-180 miliwatt per meter persegi. Namun, pencitraan seismik menunjukkan bahwa panas mantel di wilayah ini dapat mencapai lapisan es melalui celah, yaitu retakan di kerak bumi, seperti yang muncul di Lembah Celah Besar di Afrika.
Bulu mantel dianggap aliran batu sempit yang naik melalui mantel bumi dan menyebar seperti topi jamur di bawah kerak bumi. Daya apung material, beberapa di antaranya meleleh, menyebabkan kerak membengkak ke atas. Teori bulu mantel diajukan pada tahun 1970-an untuk menjelaskan aktivitas panas bumi yang terjadi jauh dari batas lempeng tektonik seperti Hawaii dan Yellowstone.
Bulu mantel Marie Bird terbentuk 50 hingga 110 juta tahun yang lalu, jauh sebelum lapisan es Antartika Barat muncul. Pada akhir zaman es terakhir sekitar 11.000 tahun yang lalu, lapisan es mengalami periode kehilangan es yang cepat dan berkelanjutan, ketika perubahan kondisi cuaca global dan kenaikan permukaan laut mendorong air hangat lebih dekat ke lapisan es - seperti yang terjadi saat ini.
"Kehadiran bulu mantel ini penting karena menunjukkan bahwa es Antartika lebih rentan di daerah ini: panas tambahan ini memanaskan es, yang menunjukkan kelemahan yang lebih besar dalam menghadapi perubahan lingkungan di masa depan dan masa lalu," kata para peneliti.
