En seismisk station på Grönlands istäcke installerad av författare. Snöackumulering på ett år är ~1,5 m, och solpanelerna är begravda i snön. Snöröjning och underhåll görs manuellt av flera personer. Kredit:Genti Toyokuni
Ett team av forskare förstår mer om smältningen av Grönlands inlandsis. De upptäckte ett flöde av heta stenar, känd som en mantelplym, stiger från gränsen mellan kärna och mantel under centrala Grönland som smälter isen underifrån.
Resultaten av deras tvådelade studie publicerades i Journal of Geophysical Research .
"Kunskapen om Grönlands plym kommer att stärka vår förståelse av vulkanisk verksamhet i dessa regioner och den problematiska frågan om global havsnivåhöjning orsakad av smältningen av Grönlands inlandsis, " sa Dr Genti Toyokuni, medförfattare till studierna.
Den nordatlantiska regionen är full av geotermisk aktivitet. Island och Jan Mayen innehåller aktiva vulkaner med sina egna distinkta mantelplymer, medan Svalbard – en norsk skärgård i Ishavet – är ett geotermiskt område. Dock, ursprunget till dessa aktiviteter och deras sammanlänkning har till stor del varit outforskade.
Forskargruppen upptäckte att den grönländska plymen steg från gränsen mellan kärnan och manteln till mantelövergångszonen under Grönland. Plymen har också två grenar i den nedre manteln som matas in i andra plymer i regionen, leverera värme till aktiva regioner på Island och Jan Mayen och det geotermiska området på Svalbard.
Deras fynd baserades på mätningar av den 3D-seismiska hastighetsstrukturen för jordskorpan och hela manteln under dessa regioner. För att få mått, de använde seismisk topografi. Många ankomsttider för seismiska vågor inverterades för att erhålla 3D-bilder av den underjordiska strukturen. Metoden fungerar på samma sätt som en datortomografi av människokroppen.
Ett schematiskt diagram som visar de viktigaste tektoniska dragen och mantelplymer under Grönland och de omgivande regionerna. Vp =P-våghastighet; MAR =den mittatlantiska åsen; MTZ =mantelövergångszonen (410-660 km djup); CMB =gränsen mellan kärnan och manteln på 2889 km djup. Kredit:Tohoku University
En kartvy över P-våghastighetstomografi på 5 km djup under Grönland och omgivande regioner (vänster). Blå och röda färger betecknar störningar med hög och låg hastighet, respektive, vars skala (i %) visas bredvid kartan. De vita prickade linjerna är de termiska spåren från Island och Jan Mayen-plymer som påverkas av Grönlandsplymen. Området som omges av de svarta streckade linjerna är där flödet, orsakas av smältning i botten av inlandsisen, finns (Nordöstra Grönlands isström); dess vattenkälla ligger i skärningspunkten mellan de två värmespåren. Ett vertikalt tvärsnitt av helmanteltomografi som går genom centrala Grönland och Jan Mayen (höger). Vi kan se att Grönlandsplymen är värmekällan för Jan Mayen-vulkanen. Kredit:Tohoku University
Toyokuni kunde använda seismografer som han installerade på Grönlands inlandsis som en del av Grönlands istäcksövervakningsnätverk. Inrättades 2009, projektet samarbetar med forskare från 11 länder. USA-Japans gemensamma team är primärt ansvarigt för konstruktion och underhåll av de tre seismiska stationerna på inlandsisen.
Blickar framåt, Toyokuni hoppas kunna utforska den termiska processen mer i detalj. "Denna studie avslöjade den större bilden, så att undersöka plymer på en mer lokal nivå kommer att avslöja mer information."
