Di bawah kepingan ais Antartika, terdapat benua yang diliputi oleh sungai dan tasik, yang terbesar adalah ukuran Danau Erie. Sepanjang tahun biasa, lapisan ais mencair dan membeku, menyebabkan tasik dan sungai secara berkala memenuhi dan mengalir dengan cepat dari air cair. Proses ini memudahkan permukaan beku Antartika meluncur di sekitar, dan naik dan turun di beberapa tempat sejauh 6 meter (20 kaki).
Menurut kajian baru yang diketuai oleh para penyelidik dari Jet Propulsion Laboratory NASA, mungkin terdapat bulu mantel di bawah kawasan yang dikenali sebagai Marie Byrd Land. Kehadiran sumber haba panas bumi ini dapat menjelaskan beberapa pencairan yang berlaku di bawah kepingan dan mengapa ia tidak stabil hari ini. Ia juga dapat membantu menjelaskan bagaimana lembaran itu runtuh dengan cepat pada masa lalu semasa tempoh perubahan iklim sebelumnya.
Kajian yang berjudul "Pengaruh bulu mantel Antartika Barat terhadap keadaan dasar lembaran ais", baru-baru ini muncul di Jurnal Penyelidikan Geofizik: Bumi Pepejal. Pasukan penyelidik diketuai oleh Helene Seroussi dari Jet Propulsion Laboratory, dengan sokongan penyelidik dari Jabatan Sains Bumi dan Planet di Washington University dan Alfred Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research di Jerman.
Pergerakan lapisan es Antartika dari masa ke masa selalu menjadi sumber minat para saintis Bumi. Dengan mengukur kadar kepingan ais naik dan turun, para saintis dapat menganggarkan di mana dan berapa banyak air yang mencair di dasar. Oleh kerana pengukuran inilah para saintis mula-mula mulai membuat spekulasi mengenai keberadaan sumber panas di bawah permukaan beku Antartika.
Cadangan bahawa mantel bulu wujud di bawah Marie Byrd Land pertama kali dibuat 30 tahun yang lalu oleh Wesley E. LeMasurier, seorang saintis dari University of Colorado Denver. Menurut penelitian yang dilakukannya, ini merupakan kemungkinan penjelasan untuk aktiviti gunung berapi wilayah dan ciri kubah topografi. Tetapi baru-baru ini tinjauan pengimejan seismik menawarkan bukti sokongan untuk mantel bulu ini.
Walau bagaimanapun, pengukuran langsung wilayah di bawah Marie Byrd Land tidak dapat dilakukan pada masa ini. Oleh itu mengapa Seroussi dan Erik Ivins dari JPL bergantung pada Model Ice Sheet System (ISSM) untuk mengesahkan kewujudan plume tersebut. Model ini pada dasarnya adalah gambaran numerik fizik lapisan ais, yang dikembangkan oleh saintis di JPL dan University of California, Irvine.
Untuk memastikan model itu realistik, Seroussi dan pasukannya membuat pemerhatian mengenai perubahan ketinggian lapisan ais yang dibuat selama bertahun-tahun. Ini dilakukan oleh NASA Ice, Clouds, dan Land Elevation Satellite (ICESat) dan kempen Operasi IceBridge yang dilancarkan di udara. Misi-misi ini telah mengukur kepingan ais Antartika selama bertahun-tahun, yang menjadikannya pembuatan peta ketinggian tiga dimensi yang sangat tepat.
Seroussi juga meningkatkan ISSM untuk memasukkan sumber pemanasan dan pengangkutan haba semula jadi yang mengakibatkan pembekuan, pencairan, air cair, geseran, dan proses lain. Data gabungan ini meletakkan batasan kuat pada kadar lebur yang dibenarkan di Antartika, dan membolehkan pasukan menjalankan puluhan simulasi dan menguji pelbagai kemungkinan lokasi untuk mantel bulu.
Apa yang mereka dapati adalah bahawa fluks panas yang disebabkan oleh mantel bulu tidak akan melebihi 150 miliwatt per meter persegi. Sebagai perbandingan, kawasan di mana tidak ada aktiviti gunung berapi biasanya mengalami arus prestasi antara 40 dan 60 miliwatt, sedangkan titik panas panas bumi - seperti yang ada di Taman Nasional Yellowstone - mengalami rata-rata sekitar 200 miliwatt per meter persegi.
Di mana mereka melakukan simulasi yang melebihi 150 milwatt per meter persegi, kadar pencairan terlalu tinggi jika dibandingkan dengan data berdasarkan ruang. Kecuali di satu lokasi, yang merupakan kawasan pedalaman Laut Ross, yang diketahui mengalami aliran air yang kuat. Wilayah ini memerlukan aliran haba sekurang-kurangnya 150 hingga 180 milliwatt per meter persegi untuk sejajar dengan kadar lebur yang diperhatikan.
Di wilayah ini, pencitraan seismik juga menunjukkan bahawa pemanasan mungkin sampai ke lapisan es melalui celah di mantel Bumi. Ini juga sesuai dengan bulu mantel, yang dianggap aliran magma panas yang sempit yang naik melalui mantel Bumi dan menyebar di bawah kerak bumi. Magma kental ini kemudian menggelembung di bawah kerak bumi dan menyebabkannya melonjak ke atas.
Di mana ais terletak di atas bulu, proses ini memindahkan haba ke dalam lapisan ais, mencetuskan pencairan dan limpasan yang ketara. Pada akhirnya, Seroussi dan rakan-rakannya memberikan bukti yang menarik - berdasarkan gabungan data permukaan dan seismik - untuk permukaan permukaan di bawah lapisan ais Antartika Barat. Mereka juga menganggarkan bahawa bulu mantel ini terbentuk kira-kira 50 hingga 110 juta tahun yang lalu, jauh sebelum lapisan es Antartika Barat wujud.
Kira-kira 11,000 tahun yang lalu, ketika zaman ais terakhir berakhir, lapisan ais mengalami masa kehilangan ais yang cepat dan berterusan. Ketika pola cuaca global dan kenaikan permukaan laut mulai berubah, air hangat didorong lebih dekat ke lapisan es. Kajian Seroussi dan Irvins menunjukkan bahawa bulu mantel dapat membantu kehilangan cepat seperti ini pada hari ini, sama seperti yang berlaku pada permulaan terakhir dari tempoh antara glasial.
Memahami sumber kehilangan lapisan ais di Antartika Barat adalah penting sejauh menganggarkan kadar kehilangan es di sana, yang pada dasarnya adalah untuk meramalkan kesan perubahan iklim. Memandangkan Bumi sekali lagi mengalami perubahan suhu global - kali ini, disebabkan oleh aktiviti manusia - sangat penting untuk membuat model iklim yang tepat yang akan memberi tahu kita betapa cepatnya ais kutub akan mencair dan permukaan laut akan meningkat.
Ini juga memberitahu pemahaman kita tentang bagaimana sejarah dan perubahan iklim planet kita dihubungkan, dan apa kesannya terhadap evolusi geologinya.
