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La pluma del manto de roca caliente de Groenlandia recién descubierta impulsa las actividades termales en el Ártico


Una estación sísmica en la capa de hielo de Groenlandia instalada por los autores. La acumulación de nieve en un año es de ~ 1,5 my los paneles solares están enterrados en la nieve. La limpieza y el mantenimiento de la nieve se realizan manualmente por varias personas. Crédito: Genti Toyokuni

Un equipo de investigadores comprende más sobre el derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia. Descubrieron un flujo de rocas calientes, conocido como penacho del manto, que se eleva desde el límite entre el núcleo y el manto debajo de Groenlandia central y que derrite el hielo desde abajo.

Los resultados de su estudio de dos partes se publicaron en el Revista de investigación geofísicah.

“El conocimiento sobre la columna de Groenlandia reforzará nuestra comprensión de las actividades volcánicas en estas regiones y el problema problemático del aumento global del nivel del mar causado por el derretimiento de la capa de hielo de Groenlandia”, dijo el Dr. Genti Toyokuni, coautor de los estudios.

La región del Atlántico Norte está inundada de actividad geotérmica. Islandia y Jan Mayen contienen volcanes activos con sus propias plumas de manto distintivas, mientras que Svalbard, un archipiélago noruego en el Océano Ártico, es un área geotérmica. Sin embargo, el origen de estas actividades y su interconexión ha sido en gran parte inexplorado.

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El equipo de investigación descubrió que la pluma de Groenlandia se elevó desde el límite entre el núcleo y el manto hasta la zona de transición del manto debajo de Groenlandia. La pluma también tiene dos ramas en el manto inferior que se alimentan de otras plumas en la región, suministrando calor a las regiones activas en Islandia y Jan Mayen y el área geotérmica en Svalbard.

Un diagrama esquemático que muestra las principales características tectónicas y las plumas del manto debajo de Groenlandia y las regiones circundantes. Vp = velocidad de la onda P; MAR = la Cordillera del Atlántico Medio; MTZ = la zona de transición del manto (410-660 km de profundidad); CMB = el límite entre el núcleo y el manto a 2889 km de profundidad. Crédito: Universidad de Tohoku

Sus hallazgos se basaron en mediciones de la estructura de velocidad sísmica tridimensional de la corteza y todo el manto debajo de estas regiones. Para obtener las mediciones, utilizaron topografía sísmica. Se invirtieron numerosos tiempos de llegada de ondas sísmicas para obtener imágenes en 3-D de la estructura subterránea. El método funciona de manera similar a una tomografía computarizada del cuerpo humano.

Toyokuni pudo utilizar sismógrafos que instaló en la capa de hielo de Groenlandia como parte de la Red de monitoreo de la capa de hielo de Groenlandia. Creado en 2009, el proyecto cuenta con la colaboración de investigadores de 11 países. El equipo conjunto de Estados Unidos y Japón es el principal responsable de la construcción y el mantenimiento de las tres estaciones sísmicas en la capa de hielo.

Mapa de tomografía de velocidad de Groenlandia

Una vista de mapa de la tomografía de velocidad de la onda P a 5 km de profundidad debajo de Groenlandia y las regiones circundantes (izquierda). Los colores azul y rojo denotan perturbaciones de alta y baja velocidad, respectivamente, cuya escala (en%) se muestra al lado del mapa. Las líneas punteadas blancas son las pistas térmicas de las columnas de Islandia y Jan Mayen que se ven afectadas por la columna de Groenlandia. El área rodeada por las líneas punteadas negras es donde existe el flujo, causado por el derretimiento en el fondo de las capas de hielo (Corriente de hielo del noreste de Groenlandia); su fuente de agua se encuentra en la intersección de las dos pistas de calor. Una sección transversal vertical de la tomografía de todo el manto que pasa por el centro de Groenlandia y Jan Mayen (derecha). Podemos ver que la columna de Groenlandia es la fuente de calor del volcán Jan Mayen. Crédito: Universidad de Tohoku

De cara al futuro, Toyokuni espera explorar el proceso térmico con más detalle. “Este estudio reveló el panorama más amplio, por lo que examinar las plumas a un nivel más localizado revelará más información”.

Referencias:

PAGS Tomografía ondulatoria debajo de Groenlandia y las regiones circundantes: 1. Corteza y manto superior ”por Genti Toyokuni, Takaya Matsuno y Dapeng Zhao, 31 de octubre de 2020, Revista de investigación geofísica – Tierra sólida.
DOI: 10.1029 / 2020JB019837

PAGS Tomografía ondulatoria debajo de Groenlandia y las regiones circundantes: 2. Manto inferior ”por Genti Toyokuni, Takaya Matsuno y Dapeng Zhao, 30 de octubre de 2020, Revista de investigación geofísica – Tierra sólida.
DOI: 10.1029 / 2020JB019837

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