Geologia, Ecologia e critica ambientale

Catena vulcanica e zona calda sotto l'Antartide. Nuove MAPPE

Questo è il primo sguardo dettagliato della Terra sotto questa regione.

La superficie della Terra è continuamente deformata dai più caldi livelli sottostanti.

Una serie di sismometri sono stati dispiegati in Antartide per mappare la geologia nascosta sotto i vasti strati di ghiaccio. Per la prima volta, essi sono riusciti a registrare i riverberi dei terremoti distanti nel periodo compreso tra gennaio 2010 e il 2012, riuscendo a creare mappe di velocità sismiche sotto la Rift Valley in Antartide. Questa è la prima volta che i sismologi sono stati in grado di implementare strumenti sufficientemente resistenti per sopravvivere a un inverno in questa parte del continente ghiacciato. 

Gli scienziati hanno condotto una ricerca per scoprire la causa di fondo della linea di vulcani che emergono dalla calotta di ghiaccio in Antartide. La serie di misurazioni si spera possa anche fornire indicazioni di come tutto ciò influenzerà il futuro del ghiaccio. Il contrasto tra la superficie e la profondità del nostro pianeta è molto migliorata in Antartide più che altrove sul globo.

Tuttavia, poiché le vaste terre della zona sono ricoperte da ampie lastre di ghiaccio, gli scienziati non sono in grado di vedere la geologia sottostante direttamente, per cui bisogna ricorrere alle misure geofisiche. "La nostra comprensione di quello che sta succedendo è davvero ostacolata perché non possiamo vedere la geologia. Dobbiamo ricorrerre ai metodi geofisici, come la sismologia, per saperne di più", ha detto Andrew Lloyd, uno studente laureato in scienze della terra e planetarie della Washington University di St. Louis. Per condurre le misurazioni i ricercatori hanno schierato sismometri in tutto il West Antarctic Rift System e Marie Byrd Lande durante l'estate australe del 2009/10. Andrew Lloyd tornò nel 2011 per recuperare i dati. Tali registrazioni sono state usate per creare mappe di velocità sismiche sotto la Rift Valley. L'analisi delle mappe è stata pubblicata nel Journal of Geophysical Research Solid Earth il 12 Novembre 2015.

Le mappe hanno evidenziato una catena vulcanica con aree di roccia calda a circa 96,6 km sotto il Monte Sidley, l'ultimo di una catena di montagne vulcaniche a Terra del Marie Byrd, ad una estremità del transetto. Inoltre rivelano una sorprendente roccia calda sotto la Fossa subglaciale di Bentley, un profondo bacino all'altra estremità del transetto. La Fossa subglaciale di Bentley fa parte del West Antartic Rift System, e la roccia calda sotto la regione indica che questa parte del sistema di rift era attiva fino a poco tempo fa.

"Il Monte Sidley è il più alto vulcano in Antartide ed è la montagna più meridionale della catena montuosa vulcanica di Terra del Marie Byrd, situata sopra una regione calda nel mantello. Una linea di vulcani indica che ci potrebbe essere un pennacchio dal mantello nascosto, come una fiamma ossidrica, sotto la placca", ha spiegato il dottor Doug Wiens, professore di Scienze della Terra e planetarie. "Non è chiaro se questo sta accadendo qui. Pensiamo di sapere in quale direzione la lastra sia in movimento, ma la catena vulcanica sta andando in una direzione diversa e altre due vicine catene vulcaniche sono orientate in altre direzioni. Ci si aspetterebbe che esse fossero allineate come accade nelle isole Hawaii ", ha ribadito l'autore dello studio.

Il risultato più interessante è stata la scoperta di una zona calda sotto la Fossa subglaciale di Bentley. Il bacino fa parte del sistema Rift occidentale, una serie di fratture adiacenti alle Montagne Transantartiche lungo le quali il continente si è allungato e assottigliato. La vecchia roccia dell'Antartide orientale sorge ben al di sopra il livello del mare, ma ad ovest delle Montagne Transantartiche l'estensione ha tirato la crosta nella Rift Valley, e una grande parte si trova un chilometro sotto il livello del mare.

"Il Bentley Subglacial Trench, che è il punto più basso della Terra non coperto da un oceano, sarebbe ancora un chilometro e mezzo sotto il livello del mare se il ghiaccio fosse stato rimosso". Proprio perché il West Antarctic Rift è nascosto meno si sa su di esso rispetto agli altri sistemi di rift famosi, come il Rift Oriente o, negli Stati Uniti, il Rio Grande Rift. "Non sapevamo che cosa avremmo potuto trovare sotto il bacino. Noi tutti i sapevamo che sarebbe stato vecchio e freddo. Non abbiamo rilevato alcun terremoto, quindi non pensiamo che la spaccatura sia attualmente attiva, ma il calore suggerisce che il rifting si è fermato poco tempo fa", spiega Wiens. Un periodo di prolungamento diffuso ha creato la Rift Valley nel tardo Cretaceo, circa 100 milioni di anni fa e l'estensione più mirata ha poi creato bacini profondi come il Bentley Subglacial bacin, e il Terror Rift nel Mare di Ross. "Questo periodo di prolungamento più mirato probabilmente è avvenuto nel Neogene. Se è ancora caldo lì, potrebbe anche essere caldo sotto altri bacini del sistema".

Il sistema di spaccatura più probabile pone una grande influenza sui flussi di ghiaccio in Antartide occidentale. Perché rifting e flusso di ghiaccio si verificano su diverse scale temporali, e improvvisamente rendono lo strato di ghiaccio instabile. Per modellare quanto velocemente il ghiaccio scorrerà è necessario avere una conoscenza approfondita delle condizioni intorno al flusso di calore dal mantello, ad esempio.

Il flusso di calore attraverso la crosta terrestre è stata misurata solo in pochi posti in Antartide finora.  La prossima sfida per gli scienziati sarà quella di comprendere la struttura sotto i ghiacciai Thwaites e Pine Island, denominati "ventre debole" della calotta di ghiaccio. Picchi nel flusso di ghiaccio in questi luoghi possono provocare la rapida disintegrazione dell'intero strato di ghiaccio dell'Antartide occidentale. Una rete di ulteriori 10 stazioni sismiche è stata distribuita durante la stagione al campo Antartico 2014/15, che lavorerà con la precedente gamma di sismometri schierati per mappare la parte inferiore di questa importante regione.

Ali Dorate

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