南極の氷床の下には、川や湖に覆われた大陸があり、その最大のものはエリー湖のサイズです。通常の年の間に、氷床は溶けて再凍結し、湖や川が定期的に溶けて溶けた水から急速に排出されます。このプロセスにより、南極大陸の凍った表面が滑りやすくなり、場所によっては6メートル（20フィート）も上下することが容易になります。
NASAのジェット推進研究所の研究者が率いる新しい研究によると、マリーバードランドとして知られているエリアの下にマントルプルームがある可能性があります。この地熱熱源の存在は、シートの下で起こる融解の一部と、なぜ今日それが不安定であるかを説明することができます。また、過去の気候変動の期間中にシートがどのように急速に崩壊したかを説明するのにも役立ちます。
「西南極マントルプルームが氷床の基礎条件に及ぼす影響」というタイトルのこの研究は、最近、 Journal of Geophysical Research：Solid Earth。研究チームは、ジェット推進研究所のヘレンセルシ氏が率い、ワシントン大学の地球惑星科学部とドイツのヘルムホルツ極地海洋研究センターのアルフレッドウェゲナー研究所の研究者の支援を受けました。
南極大陸の氷床の経時的な動きは、常に地球科学者の関心の源でした。氷床が上昇および下降する速度を測定することにより、科学者は、ベースで水がどこでどのくらい溶けているかを推定できます。科学者が南極の凍った表面の下の熱源の存在について最初に推測し始めたのはこれらの測定のためです。
マリーバードランドの下にマントルプルームが存在するという提案は、コロラド大学デンバー校の科学者であるウェスリーE.ルマスリエによって30年前に最初に作成されました。彼が行った研究によると、これは地域の火山活動と地形のドームの特徴についての可能な説明を構成しました。しかし、地震イメージング調査がこのマントルプルームの裏付けとなる証拠を提供したのはつい最近のことです。
ただし、現在のところ、マリーバードランドの下の地域を直接測定することはできません。したがって、JPLのSeroussiとErik Ivinsがプルームの存在を確認するためにIce Sheet System Model（ISSM）に依存した理由。このモデルは本質的に、JPLおよびカリフォルニア大学アーバイン校の科学者によって開発された氷床の物理学を数値で表したものです。
モデルが現実的であることを確認するために、セルーシと彼女のチームは、長年の間に行われた氷床の高度の変化の観測に基づいた。これらは、NASAの氷、雲、陸標高衛星（ICESat）と、空挺作戦IceBridgeキャンペーンによって実施されました。これらの使命は何年もの間南極の氷床を測定しており、それにより彼は非常に正確な3次元標高マップの作成につながっています。
Seroussiはまた、ISSMを強化して、凍結、融解、液体の水、摩擦、およびその他のプロセスをもたらす自然の加熱および熱輸送のソースを含めました。この結合されたデータにより、南極大陸の許容溶解速度に強力な制約が課され、チームは数十のシミュレーションを実行し、マントルプルームのさまざまな可能な場所をテストすることができました。
彼らが発見したのは、マントルプルームによって引き起こされる熱流束が1平方メートルあたり150ミリワットを超えないことです。比較すると、火山活動がない地域では、通常40〜60ミリワットの熱流束が発生しますが、イエローストーン国立公園のような地熱ホットスポットでは、1平方メートルあたり平均約200ミリワットが発生します。
彼らが1平方メートルあたり150ミリワットを超えるシミュレーションを行ったところ、空間ベースのデータと比較して溶解速度が速すぎました。激しい海水の流れを経験することが知られているロス海の内陸部であった場所を除いて。この領域では、観測された溶融速度に合わせるために、1平方メートルあたり少なくとも150〜180ミリワットの熱流が必要でした。
この地域では、地震イメージングにより、地球のマントルの裂け目から熱が氷床に到達する可能性があることも示されています。これも、マントルプルームと一致しています。これは、地球のマントルを通って上昇し、地殻の下に広がる高温のマグマの細い流れであると考えられています。この粘性マグマは、地殻の下で膨らみ、上向きに膨らみます。
氷がプルームの上にある場合、このプロセスは熱を氷床に伝達し、大幅な融解と流出を引き起こします。結局、セルーシと彼女の同僚は、西南極の氷床の下の地表プルームについて、地表データと地震データの組み合わせに基づいて、説得力のある証拠を提供しています。また、このマントルプルームは、西南極の氷床が誕生するずっと前に、およそ5億から1億1000万年前に形成されたと推定しています。
およそ11,000年前、最後の氷河期が終了したとき、氷床は急速で持続的な氷の喪失を経験しました。世界的な気象パターンと海面の上昇が変化し始めると、暖かい水が氷床に近づきました。 SeroussiとIrvinsの研究によると、マントルプルームは、間氷期の最後の発症時と同じように、今日、この種の急速な損失を助長している可能性があります。
西南極下の氷床損失の原因を理解することは、そこで氷が失われる可能性がある速度を推定する限り重要であり、それは本質的に気候変動の影響を予測することです。地球が再び地球の気温変化を経験していることを考えると（今回は、人間の活動による）、極氷が急速に溶けて海面が上昇することを知らせる正確な気候モデルを作成することが不可欠です。
また、地球の歴史と気候変動がどのように関連しているか、およびそれらが地質学的進化にどのような影響を与えたかについての理解も伝えています。
