Värme från landmassan under den antarktiska istäcket är en stor bidragande orsak till hur glaciärer smälter och flyter – och deras inverkan på potentiell havsnivåhöjning. Varmare förhållanden tillåter smältvatten att smörja basen av glaciären, accelererar dess rörelse och graden av isförlust.

Dock, på grund av miljön, logistiska och ekonomiska utmaningar för att komma åt berggrunden genom is upp till flera kilometer tjock, borrkärnprover har aldrig tagits för att direkt mäta temperaturförhållandena vid inlandsisens bas. Forskare antar därför ett fast värde för mängden värme som genereras av jordskorpan i Antarktis – som om berggrunden var enhetlig när den i själva verket är mycket varierande.

Forskning från UniSA utmanar dessa antaganden och tyder på att forskare kan ha underskattat värmen som genereras av berggrunden i östra Antarktis.

UniSA Ph.D. student Alicia Pollett, under ledning av UniSA docent i geologi och geokemi Tom Raimondo, har använt prover från ett borrprogram från Geoscience Australia / SA Department of Energy &Mining i södra Australiens yttersta väster, i ett område som kallas Coompana-provinsen, för att uppskatta värmeflödet i östra Antarktis. Australien och östra Antarktis förenades för 160 miljoner år sedan.

"Fynden visar att det finns betydande variationer i värmen som genereras av berggrunden i södra Australien som tidigare var förenad med Antarktis, ", säger Assoc Prof Raimondo.

"Eftersom Östra Antarktis och södra Australien en gång var en del av samma landmassa, nästan som två bitar av samma pussel, vi kan extrapolera data från Australiens kustlinje till dess matchande kustlinje i Antarktis med en hög grad av tillförsikt.

"Vår forskning ger en mer robust modell för värmeflöde i östra Antarktis.

"Resultaten tyder på att forskare har underskattat mängden värme som genereras från naturligt förekommande strålning i klipporna under östra Antarktis - vilket betyder att stora områden potentiellt är mer sårbara för inlandsisens rörelse och accelererad smältning än vi tidigare trott."

Stenarna under inlandsisen genererar värme eftersom de innehåller små mängder av grundämnena uran, torium och kalium, som genomgår naturligt radioaktivt sönderfall för att frigöra värme.

UniSA Ph.D. Student Alicia Pollett säger att forskningsresultaten kommer att göra det möjligt för forskare att mer exakt uppskatta effekten av geotermiskt värmeflöde från den antarktiska skorpan på isen ovanför.

"Detta är det första steget mot en mer representativ värmeflödeskarta över den antarktiska skorpan, som kommer att hjälpa forskarsamhället att mer exakt förutsäga höjning av havsnivån orsakad av smältande is, " hon säger.

Även om det ännu inte har varit möjligt att få kärnprover av berggrund i Antarktis, själva glaciärerna har tjänat ett användbart syfte för att exponera klipporna vid deras bas. Glaciärerna plockar upp stenar när de rör sig över landskapet och deponerar dem så småningom som skräp vid deras kanter och ändar.

Assoc Prof Raimondo säger att dessa prover, inklusive några samlade på expeditionen ledd av Sir Douglas Mawson mellan 1911 och 1914, låt dem utveckla en "virtuell borrkärna" som kan användas för att beräkna värmeflödeskartor.

"Vår nästa ambition är att ta fram en webbaserad karta som innehåller en sammanställning av alla publicerade och äldre geologiska data från årtionden av forskning i Antarktis och att göra den tillgänglig för alla forskare, " han säger.

Forskningsdokumentet, Värmeflöde i södra Australien och förbindelser med östra Antarktis, publiceras i tidskriften för Geokemi, Geofysik, Geosystem .