En forskare från University of Rhode Islands Graduate School of Oceanography och fem andra forskare har upptäckt en aktiv vulkanisk värmekälla under Pine Island Glacier i Antarktis.

Upptäckten och andra fynd, som är avgörande för att förstå stabiliteten i det västra antarktiska isarket, som Pine Island Glacier är en del av, publiceras i tidningen, "Bevis på en aktiv vulkanisk värmekälla under Pine Island Glacier, "i den senaste upplagan av Naturkommunikation .

Biträdande professor Brice Loose från Newport, en kemisk oceanograf på GSO och huvudförfattaren, sa att papperet är baserat på forskning som genomförts under en större expedition 2014 till Antarktis ledd av forskare från Storbritannien. De arbetade ombord på en isbrytare, RRS James Clark Ross, från januari till mars, Antarktis sommar.

"Vi ville bättre förstå havets roll för att smälta ishyllan, "Lös sa." Jag provade vattnet för fem olika ädelgaser, inklusive helium och xenon. Jag använder dessa ädelgaser för att spåra issmältning samt värmetransport. Helium-3, gasen som indikerar vulkanism, är en av de gaser som vi får från denna spårningsmetod.

"Vi letade inte efter vulkanism, vi använde dessa gaser för att spåra andra åtgärder, "sa han." När vi först såg höga halter av helium-3, vi trodde att vi hade ett kluster av dåliga eller misstänkta data. "

Västantarktiska isarket ligger ovanpå ett stort vulkaniskt spricksystem, men det hade inte funnits några tecken på aktuell magmatisk aktivitet, sa URI -forskaren. Den senaste aktiviteten var 2, 200 år sedan, Loose sa. Och medan vulkanisk värme kan spåras till vilande vulkaner, vad forskarna hittade på Pine Island var nytt.

I tidningen, Loose sa att det vulkaniska spricksystemet gör det svårt att mäta värmeflödet till västra Antarktis isark.

"Du kan inte direkt mäta normala indikatorer på vulkanism - värme och rök - eftersom den vulkaniska sprickan ligger under många kilometer is, "Sa Loose

Men när teamet genomförde sin forskning, det hittade stora mängder av en isotop av helium, som nästan uteslutande kommer från manteln, Loose sa.

"När du hittar helium-3, det är som ett fingeravtryck för vulkanism. Vi fann att det är relativt rikligt i havsvattnet vid Pine Island -hyllan.

"De vulkaniska värmekällorna hittades under den snabbast glidande glaciären i Antarktis, Pine Island Glacier, "Loose sa." Det förlorar massa snabbast. "

Han sa att mängden is som glider in i havet mäts i gigaton. En gigaton motsvarar 1 miljard ton.

Dock, Lösa varningar, detta betyder inte att vulkanism är den största källan till massförlust från Pine Island. Tvärtom, "Det finns flera decennier av forskning som dokumenterar att värmen från havsströmmar destabiliserar Pine Island Glacier, vilket i sin tur verkar relateras till en förändring av de klimatologiska vindarna runt Antarktis, Sa Loose. I stället detta bevis på vulkanism är en ny faktor att tänka på när man övervakar inlandsisens stabilitet.

Forskarna rapporterar i tidningen att "heliumisotoper och ädelgasmätningar ger geokemiska bevis på underglacial smältvattenproduktion som sedan transporteras till hålrummet på Pine Island Ice Shelf." De säger att värmeenergi som släpps ut av vulkanerna och hydrotermiska ventiler tyder på att värmekällan under Pine Island är cirka 25 gånger större än huvuddelen av värmeflöde från en enskild vilande vulkan.

Professor Karen Heywood, från University of East Anglia i Norwich, Storbritannien, och huvudvetare för expeditionen, sade:"Upptäckten av vulkaner under Antarktis inlandsis innebär att det finns en ytterligare värmekälla för att smälta isen, smörj dess passage mot havet, och lägg till smältningen från varma havsvatten. Det kommer att vara viktigt att inkludera detta i våra ansträngningar att uppskatta om Antarktis inlandsis kan bli instabil och ytterligare öka havsnivåhöjningen. "

Betyder det att globala klimatförändringar inte är en faktor för stabiliteten på Pine Island Glacier?

Nej, sa Lös. "Klimatförändringen orsakar huvuddelen av glacialsmältningen som vi observerar, och denna nyupptäckta värmekälla har en ännu obestämd effekt, för vi vet inte hur denna värme fördelas under isen. "

Han sa att andra studier har visat att smältning orsakad av klimatförändringar minskar glaciärens storlek och vikt, vilket minskar trycket på manteln, tillåter större värme från den vulkaniska källan att fly och sedan värma havsvattnet.

"Att förutsäga havsnivåhöjningen kommer att bli en nyckelroll för vetenskapen under de närmaste 100 åren, och det gör vi. Vi övervakar och modellerar dessa glaciärer, "Sa Loose.

Forskarna avslutar med att skriva:"Storleken och variationerna i hastigheten på den vulkaniska värmen som tillförs Pine Island Glacier, antingen genom intern magmigrering, eller genom en ökning av vulkanismen som en följd av gallring av isar, kan påverka den framtida dynamiken i Pine Island Glacier, under den samtida perioden med klimatdriven glacial reträtt. "

Förutom Heywood, Loose arbetade med Alberto C. Naveira Garabato, av National Oceanography Center vid University of Southampton, Storbritannien; Peter Schlosser från Arizona State University's School of Earth and Space Exploration och Lamont-Doherty Earth Observatory vid Columbia University; William Jenkins från Woods Hole Oceanographic Institution i Massachusetts; och David Vaughn från British Antarctic Survey, Cambridge, Storbritannien.