अंटार्कटिक बर्फ की चादर के नीचे, एक महाद्वीप है जो नदियों और झीलों से ढका है, जिसमें से सबसे बड़ा झील एरी का आकार है। एक नियमित वर्ष के दौरान, बर्फ की चादर पिघल जाती है और फिर से पिघल जाती है, जिससे झीलें और नदियाँ समय-समय पर पिघलती हुई पानी से तेजी से भरती और बहती हैं। यह प्रक्रिया अंटार्कटिका की जमी हुई सतह को चारों ओर स्लाइड करने, और कुछ स्थानों पर 6 मीटर (20 फीट) तक बढ़ने और गिरने के लिए आसान बनाती है।
नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी के शोधकर्ताओं के नेतृत्व में किए गए एक नए अध्ययन के अनुसार, मैरी बर्ड लैंड के नाम से जाने जाने वाले क्षेत्र के नीचे एक मैटल प्लम हो सकता है। इस भूतापीय ऊष्मा स्रोत की उपस्थिति चादर के नीचे होने वाले कुछ पिघलने की व्याख्या कर सकती है और यह आज अस्थिर क्यों है। यह यह समझाने में भी मदद कर सकता है कि पिछले कुछ समय में जलवायु परिवर्तन के दौरान शीट कैसे तेजी से ढह गई।
हाल ही में छपी “बर्फ की आधारभूत स्थितियों पर एक पश्चिम अंटार्कटिक मेंटल प्लम का प्रभाव” शीर्षक से अध्ययन जर्नल ऑफ जियोफिजिकल रिसर्च: सॉलिड अर्थ। शोध दल का नेतृत्व जेट प्रोपल्शन लैबोरेटरी के हेलेन सेरूसी ने किया था, जिसमें वाशिंगटन विश्वविद्यालय में पृथ्वी और ग्रह विज्ञान विभाग के शोधकर्ताओं और जर्मनी में अल्फ्रेड वेगेनर इंस्टीट्यूट, हेल्महोल्ट्ज़ सेंटर फॉर पोलर एंड मरीन रिसर्च के सहयोग से किया गया था।
समय के साथ अंटार्कटिका की बर्फ की चादर की गति हमेशा पृथ्वी वैज्ञानिकों के लिए रुचि का स्रोत रही है। जिस दर पर बर्फ की चादर ऊपर उठती है और गिरती है, उसे मापने से, वैज्ञानिक यह अनुमान लगाने में सक्षम हैं कि आधार पर पानी कहाँ और कितना पिघल रहा है। यह इन मापों के कारण है कि वैज्ञानिकों ने पहले अंटार्कटिका की जमी हुई सतह के नीचे ऊष्मा स्रोतों की उपस्थिति के बारे में अनुमान लगाना शुरू किया।
मैरी बर्ड लैंड के तहत एक मेंटल प्लम का प्रस्ताव सबसे पहले 30 साल पहले वेस्ले ई। लेमसुरियर ने बनाया था, जो कि कोलोराडो डेनवर विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक थे। उनके द्वारा किए गए शोध के अनुसार, इसने क्षेत्रीय ज्वालामुखी गतिविधि और एक स्थलाकृतिक गुंबद विशेषता के लिए एक संभावित स्पष्टीकरण का गठन किया। लेकिन यह केवल हाल ही में था कि भूकंपीय इमेजिंग सर्वेक्षणों ने इस मेंटल प्लम के लिए समर्थन साक्ष्य की पेशकश की।
हालांकि, मैरी बायर्ड लैंड के नीचे के क्षेत्र का प्रत्यक्ष माप वर्तमान में संभव नहीं है। इसलिए जेपीएल के सेरौसी और एरिक इविंस ने बर्फ की चादर प्रणाली मॉडल (आईएसएसएम) पर भरोसा किया, ताकि वह प्लम के अस्तित्व की पुष्टि कर सके। यह मॉडल अनिवार्य रूप से बर्फ की चादर के भौतिकी का एक संख्यात्मक चित्रण है, जिसे जेपीएल और कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन के वैज्ञानिकों द्वारा विकसित किया गया था।
यह सुनिश्चित करने के लिए कि मॉडल यथार्थवादी था, सीरियस और उसकी टीम ने कई वर्षों के दौरान बनाई गई बर्फ की चादर की ऊंचाई में बदलावों का अवलोकन किया। ये नासा के आइस, क्लाउड्स और लैंड एलिवेशन सैटेलाइट (आईसीईएसएटी) और उनके हवाई ऑपरेशन आइसब्रिज अभियान द्वारा संचालित किए गए थे। ये मिशन वर्षों से अंटार्कटिक की बर्फ की चादर को माप रहा है, जिसके कारण उसने बहुत सटीक तीन-आयामी ऊंचाई वाले नक्शों का निर्माण किया है।
Seroussi ने ISSM को भी गर्म करने और ताप परिवहन के प्राकृतिक स्रोतों को शामिल करने के लिए बढ़ाया, जिसके परिणामस्वरूप ठंड, पिघलने, तरल पानी, घर्षण और अन्य प्रक्रियाएं होती हैं। इस संयुक्त डेटा ने अंटार्कटिका में स्वीकार्य पिघल दर पर शक्तिशाली अवरोधों को रखा, और टीम को दर्जनों सिमुलेशन चलाने और मेंटल प्लम के लिए संभावित स्थानों की एक विस्तृत श्रृंखला का परीक्षण करने की अनुमति दी।
उन्होंने पाया कि मेंटल प्लम के कारण होने वाला ताप प्रवाह 150 मिलीवाट प्रति वर्ग मीटर से अधिक नहीं होगा। तुलनात्मक रूप से, ऐसे क्षेत्र जहां कोई ज्वालामुखीय गतिविधि नहीं होती है, आमतौर पर 40 और 60 मिलिवाट के बीच करतब दिखाते हैं, जबकि जियोथर्मल हॉटस्पॉट - जैसे येलोस्टोन नेशनल पार्क के अंतर्गत - प्रति वर्ग मीटर औसतन 200 मिलीवाट का अनुभव करते हैं।
उन्होंने प्रति वर्ग मीटर 150 मीटर से अधिक के सिमुलेशन का संचालन किया, जहां अंतरिक्ष आधारित डेटा की तुलना में पिघल दर बहुत अधिक थी। एक स्थान को छोड़कर, जो रॉस सागर का एक अंतर्देशीय क्षेत्र था, जो पानी के तीव्र प्रवाह का अनुभव करने के लिए जाना जाता है। इस क्षेत्र को कम से कम 150 से 180 मिलीवॉट प्रति वर्ग मीटर की ऊष्मा के प्रवाह की आवश्यकता होती है ताकि इसकी पिघली हुई दरों के साथ संरेखित किया जा सके।
इस क्षेत्र में, भूकंपीय इमेजिंग ने यह भी दिखाया है कि पृथ्वी के मेंटल में दरार के माध्यम से बर्फ की चादर तक हीटिंग पहुँच सकती है। यह भी एक मेंटल प्लम के अनुरूप है, जिसे माना जाता है कि गर्म मैगमा की संकीर्ण धाराएं पृथ्वी के मेंटल के माध्यम से उठती हैं और क्रस्ट के नीचे फैलती हैं। यह चिपचिपा मैग्मा तब पपड़ी के नीचे गुब्बारे और ऊपर की ओर उभार का कारण बनता है।
जहां बर्फ प्लम के ऊपर स्थित होती है, यह प्रक्रिया बर्फ को शीट में स्थानांतरित कर देती है, जिससे महत्वपूर्ण पिघलने और अपवाह हो जाता है। अंत में, Seroussi और उसके सहयोगियों ने पश्चिम अंटार्कटिका की बर्फ की चादर के नीचे एक सतह के लिए सतह और भूकंपीय आंकड़ों के संयोजन के आधार पर - सम्मोहक साक्ष्य प्रदान करते हैं। वे यह भी अनुमान लगाते हैं कि पश्चिम अंटार्कटिक की बर्फ की चादर के अस्तित्व में आने से काफी पहले, लगभग 50 से 110 मिलियन साल पहले इस मेंटल प्लम का निर्माण हुआ था।
मोटे तौर पर 11,000 साल पहले, जब अंतिम बर्फ की उम्र समाप्त हो गई, बर्फ की चादर ने तेजी से, निरंतर बर्फ के नुकसान की अवधि का अनुभव किया। जैसे-जैसे वैश्विक मौसम के पैटर्न और बढ़ते समुद्र का स्तर बदलना शुरू हुआ, गर्म पानी को बर्फ की चादर के करीब धकेल दिया गया। Seroussi और Irvins के अध्ययन से पता चलता है कि मेंटल प्लम आज इस तरह के तेजी से नुकसान की सुविधा दे सकता है, जितना कि यह एक हिमनदी अवधि की आखिरी शुरुआत के दौरान हुआ था।
वेस्ट अंटार्कटिका के तहत बर्फ की चादर के नुकसान के स्रोतों को समझना जहां तक बर्फ के खो जाने की दर का अनुमान लगाने के लिए महत्वपूर्ण है, जो अनिवार्य रूप से जलवायु परिवर्तन के प्रभावों की भविष्यवाणी करना है। यह देखते हुए कि पृथ्वी एक बार फिर वैश्विक तापमान परिवर्तन से गुजर रही है - इस बार, मानव गतिविधि के कारण - सटीक जलवायु मॉडल बनाने के लिए आवश्यक है जो हमें बताएगा कि ध्रुवीय बर्फ कितनी तेजी से पिघल जाएगी और समुद्र का स्तर बढ़ जाएगा।
यह हमारी समझ को भी सूचित करता है कि हमारे ग्रह का इतिहास और जलवायु परिवर्तन कैसे जुड़े हैं, और इसका भूवैज्ञानिक विकास पर क्या प्रभाव पड़ा है।
