Αυτό που κρύβεται κάτω από τη Γροιλανδία θα μπορούσε να ανατρέψει όσα γνωρίζουμε για την άνοδο της στάθμης των θαλασσών
Νέα τρισδιάστατα (3D) μοντέλα αποκαλύπτουν κρυμμένη θερμότητα κάτω από τη Γροιλανδία, συνδέοντας διεργασίες από τα βάθη της Γης με τη συμπεριφορά του στρώματος πάγου και τις μελλοντικές μεταβολές στη στάθμη της θάλασσας.
Μια ερευνητική ομάδα υπό την καθοδήγηση επιστημόνων από το University of Ottawa δημιούργησε τρισδιάστατους χάρτες υψηλής ανάλυσης των θερμοκρασιών βαθιά κάτω από τη Γροιλανδία και τον βορειοανατολικό Καναδά.
Η Γροιλανδία αποτελεί κομβικό σημείο μελέτης, καθώς βρίσκεται πάνω από ένα στρώμα πάγου που αναμένεται να αποτελέσει κύριο μοχλό της παγκόσμιας ανόδου της στάθμης των θαλασσών, αλλά και επειδή η ξηρά έχει μετακινηθεί πάνω από το «θερμό σημείο» (hotspot) της Ισλανδίας—μια πηγή θερμότητας σε μεγάλο βάθος που έχει διαμορφώσει τη γεωλογία της περιοχής.
Τα νέα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι οι θερμοκρασιακές αντιθέσεις στο υπέδαφος είναι απρόσμενα μεγάλες, και αυτές οι διαφορές βοηθούν στον ακριβέστερο προσδιορισμό της πιθανής διαδρομής που ακολούθησε το «θερμό σημείο» (hotspot) διασχίζοντας το νησί, επηρεάζοντας παράλληλα τον τρόπο με τον οποίο κάμπτεται το έδαφος καθώς μεταβάλλονται τα φορτία του πάγου.
Η έρευνα διεξήχθη στο University of Ottawa σε συνεργασία με ερευνητές από το University of Twente στην Ολλανδία και το Γεωλογικό Ινστιτούτο της Δανίας και της Γροιλανδίας (GEUS).0 Η ομάδα συνδύασε πολλαπλά σύνολα δορυφορικών και επίγειων δεδομένων σε μια πιθανολογική ανάλυση και εκτέλεσε εκατοντάδες χιλιάδες προσομοιώσεις σε υπολογιστικά συστήματα υψηλών επιδόσεων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων της Digital Research Alliance of Canada.
Συνδέοντας τους χάρτες θερμοκρασίας με τη μηχανική συμπεριφορά της στερεάς Γης, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το ιξώδες σε τμήματα του άνω μανδύα θα μπορούσε να διαφέρει έως και κατά τρεις τάξεις μεγέθους. Ένα σύνολο τρισδιάστατων μοντέλων ιξώδους εναρμονίστηκε τόσο με τα αρχεία της παλαιο-στάθμης της θάλασσας όσο και με τις σημερινές μετρήσεις της κατακόρυφης κίνησης της ξηράς, επιβεβαιώνοντας το μοντέλο θερμοκρασίας και υπογραμμίζοντας την αξία του για τη βελτίωση των αναπαραστάσεων των προηγούμενων αλλαγών στο στρώμα πάγου και των μελλοντικών προβλέψεων για τη στάθμη της θάλασσας.
«Τα νέα περιφερειακά μοντέλα θερμοκρασίας μας αποκαλύπτουν σημαντικές πλευρικές διακυμάνσεις στη θερμική δομή της Γης κάτω από τη Γροιλανδία, οι οποίες παρέχουν σημαντικές πληροφορίες για το πέρασμα του νησιού πάνω από το θερμό σημείο (hotspot) της Ισλανδίας», εξηγεί ο διδάκτορας του uOttawa, Parviz Ajourlou, κύριος συγγραφέας της μελέτης.
«Αυτές οι διακυμάνσεις μάς βοηθούν να ερμηνεύσουμε καλύτερα την τεκτονική ιστορία της Γροιλανδίας και την επίδραση αυτής της ιστορίας στις γεωφυσικές ιδιότητες των υποκείμενων πετρωμάτων».
Ο Glenn Milne, Πρόεδρος και Τακτικός Καθηγητής στο Τμήμα Γεωλογικών και Περιβαλλοντικών Επιστημών του Ottawa και κύριος ερευνητής, τονίζει τις επιπτώσεις: «Αυτή η έρευνα προωθεί την κατανόησή μας για την εσωτερική δομή της Γης κάτω από τη Γροιλανδία.
Οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας επηρεάζουν άμεσα την αλληλεπίδραση μεταξύ του στρώματος πάγου και του υποβάθρου, κάτι που πρέπει να ποσοτικοποιηθεί για να ερμηνευθούν οι παρατηρήσεις της κίνησης του εδάφους και των αλλαγών στη βαρύτητα. Αυτές οι παρατηρήσεις μας δείχνουν πώς ανταποκρίνεται το στρώμα πάγου στην πρόσφατη υπερθέρμανση του κλίματος».
Η καινοτόμος προσέγγιση περιελάμβανε την επεξεργασία πολλαπλών γεωφυσικών συνόλων δεδομένων, όπως οι σεισμικές ταχύτητες, οι ανωμαλίες της βαρύτητας και η ροή θερμότητας, για την ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου τρισδιάστατου (3D) μοντέλου θερμοκρασίας.
Τα ευρήματα όχι μόνο αποσαφηνίζουν το γεωλογικό παρελθόν της Γροιλανδίας και την τρέχουσα κατάσταση του στρώματος πάγου, αλλά βελτιώνουν επίσης την ικανότητα των επιστημόνων να προσομοιώνουν τις μελλοντικές αλλαγές των πάγων και τη συμβολή τους στην παγκόσμια άνοδο της στάθμης της θάλασσας.
«Αυτή η εργασία αποτελεί ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα του πώς οι γνώσεις μας για τη στερεά Γη ενισχύουν την ικανότητά μας να κατανοούμε το κλιματικό σύστημα», λέει ο Ajourlou. «Βελτιώνοντας τον τρόπο με τον οποίο μοντελοποιούμε τις αλληλεπιδράσεις πάγου-Γης, μπορούμε να προβλέψουμε καλύτερα τη μελλοντική άνοδο της στάθμης της θάλασσας και να σχεδιάσουμε αναλόγως».