Vårt team studerar hur stenar förändras och eroderas i en av de mest extrema miljöerna på planeten - Antarktis. Projektet kallas Landscape evolution in the McMurdo Dry Valleys:Erosion rates and real-time monitoring of rock breakdown in a hyperarid, subzero miljö, och det finansieras av National Science Foundation (NSF) Office of Polar Programs.

Vårt team består av fyra forskare. Jag är den primära utredaren (PI) och en postdoktorand forskare vid Columbias Lamont-Doherty Earth Observatory. Co-PI Joerg Schaefer är Lamont Research Professor och adjungerad professor vid Columbia University; co-PI Martha-Cary (Missy) Eppes är docent vid University of North Carolina-Charlotte; och samarbetspartner/konsult Kate Swanger är docent vid University of Massachusetts-Lowell. Joerg kommer inte att åka till Antarktis med oss ​​i år, vilket lämnar oss med en tre personer, helt kvinnligt fältlag. Det här blir min femte antarktiska säsong, Kates åttonde, och Missys första utplacering.

Det här projektet representerar flera förstaheter för mig:det första NSF-förslaget som jag har tilldelats som PI, min första gång leder en antarktisexpedition, och första gången jag installerade akustiska emissionssensorer (mer om detta senare) i Antarktis. Det har varit en oerhörd lärorik erfarenhet av att leda ett projekt och planera logistiken för en lång antarktisk fältsäsong. Vi har haft vårt arbete avbrutet för oss sedan förra sommaren – mellan ett sent finansieringsbeslut på grund av de federala regeringens nedläggningar i början av 2018, och en flera månaders försening i produktionen av vår utrustning, vi var tvungna att klättra i september för att testa och packa den vetenskapliga utrustningen i tid för deadline för frakten i Antarktis. Lyckligtvis gick det ihop för oss till slut, och vi är (förhoppningsvis!) på väg mot en framgångsrik fältsäsong.

Vad, var, när, och varför

I dess kärna, detta projekt är en undersökning av ytprocesser som är aktiva i isfria områden på Antarktis. Specifikt, vi är intresserade av väderpåverkan och erosion. Dessa två termer används ofta omväxlande, men de syftar i själva verket på två distinkta processer:vittring är stennedbrytning som sker på plats ("in situ") med antingen kemiska eller mekaniska medel, medan erosion tar bort och transporterar väderbitna stenmaterial till en ny plats. Tillsammans, vittring och erosion påverkar dramatiskt jordens yta, från verkan av floder och glaciärer som hugger ut stora berggrunder, till mikroorganismer som bebor och långsamt försvagar väven i enskilda stenblock.

Du kanske frågar varför vi åker hela vägen till Antarktis för att studera dessa processer. Svaret är att Antarktis är en unik landmiljö:större delen av kontinenten är en öken; mer specifikt, en förkylning, polaröknen. Även om Antarktis är täckt av en stor mängd is, det är extremt torrt med mycket lite flytande vatten vid ytan. Vår studieplats är i McMurdo Dry Valleys (MDV), som är det största isfria området på kontinenten. MDV kallas ofta för den kallaste, torraste, och den blåsigaste platsen på planeten, och representerar således en klimatextremitet där vi hittar naturliga processer som inte observeras någon annanstans på jorden. Faktiskt, miljön är så extrem att den ofta används som en analog för förhållanden på Mars yta. Vi är intresserade av att upptäcka (1) de processer som är ansvariga för väderpåverkan och erosion i MDV och (2) de hastigheter med vilka de inträffar, och om dessa priser har förändrats över tiden. Jag kommer att diskutera teknikerna vi kommer att använda i nästa inlägg.

Vår huvudsakliga plats är Beacon Valley, ligger i den västligaste delen av MDV. Dess höga höjd och inre avstånd från Rosshavets kust gör denna plats till en av de kallaste och torraste i den redan kalla och torra MDV. Mullins Glacier, en skräktäckt glaciär, rinner från Mullins Valley in i Beacon Valley och är täckt av dolerit (och i mindre utsträckning sandsten) stenblock och sediment. Det är på den här glaciären som vi kommer att fokusera vår undersökning och sätta upp ett läger. Mängden tid som stenblocken har tillbringat på ytan av Mullins Glacier sträcker sig från nästan ingen vid huvudväggen i Mullins Valley till möjligen mer än en miljon år nära slutet av glaciären i mitten av Beacon Valley. Tyvärr, från att arbeta här under tidigare fältsäsonger, Kate och jag vet båda att samma skäl som gör detta till en bra plats för att studera extrema ytprocesser också kan göra det till en ganska eländig plats att utföra fältarbete:terrängen i stenblocken är utmanande och (ibland) farlig att navigera, och minusgrader och katabatiska vindar från Polarplatån kan göra till och med en enkel uppgift, som att skriva i en anteckningsbok, in i en bedövande prövning. Vi har vårt arbete för oss!