Vista aérea do acampamento científico da Ilha de Gelo T-3 na primavera de 1967 a ~ 79 ° N, com a pessoa no centro para escala. Os dados de fluxo de calor do USGS e núcleos de sedimentos foram adquiridos no hidrohut USGS à esquerda. Crédito:John K. Hall
Os cientistas mediram a temperatura de uma grande extensão do fundo do mar no Oceano Ártico em uma nova pesquisa do U.S. Geological Survey e do Geological Survey of Canada. O estudo, publicado no Journal of Geophysical Research , é acompanhado pelo lançamento de um grande conjunto de dados de fluxo de calor marinho coletado pelo USGS de uma ilha de gelo à deriva no Oceano Ártico entre 1963 e 1973. Esses dados nunca antes publicados expandem muito o número de medições de fluxo de calor marinho no alto Ártico Oceano.
Os dados do fluxo de calor marinho usam temperaturas em sedimentos próximos ao fundo do mar como uma indicação de quão quente é a camada externa da Terra. Esses dados podem ser usados para testar teorias de placas tectônicas, fornecer informações sobre reservatórios de petróleo e gás, determinar a estrutura das camadas de rocha e inferir padrões de circulação de fluido por meio de fraturas nessas camadas de rocha.
"Este corpo de trabalho e o fato de que continua relevante tantos anos depois ressaltam a contribuição duradoura que os pesquisadores do USGS deram para a compreensão até mesmo dos cantos mais remotos do planeta, "disse o diretor associado do USGS para riscos naturais, David Applegate. "À medida que o foco na região do Ártico continua a aumentar, Estou ansioso para ver como os cientistas do USGS e de outras instituições desenvolvem essa pesquisa valiosa. "
A partir de 1963, O agora aposentado cientista do USGS Arthur Lachenbruch e sua equipe de pesquisadores realizaram 356 medições de fluxo de calor marinho e adquiriram mais de 500 amostras de sedimentos do fundo do mar enquanto trabalhavam em uma cabana instalada na Ilha de Gelo de Fletcher, um bloco de gelo de 30 milhas quadradas também conhecido como T-3. Essas medições do fluxo de calor do Oceano Ártico feitas pelo USGS ao longo de 10 anos representam muito mais do que o número disponível para a margem atlântica dos EUA.
Quando questionado sobre o lançamento do conjunto de dados de fluxo de calor legado T-3, Lachenbruch comentou, "Estou satisfeito em ver os resultados do fluxo de calor do T-3 amplamente disponíveis para os pesquisadores e reanalisados usando os dados sísmicos do Ártico adquiridos nas últimas décadas."
A ilha de gelo T-3 era gerenciada pelo Laboratório de Pesquisa do Ártico Naval dos EUA e pelo Office of Naval Research. Pesquisadores do USGS, o Lamont-Doherty Earth Observatory (LDEO) e outras instituições trabalharam no T-3 por meses entre 1962 e 1974. Durante este período, o LDEO registrou dados de navegação e geofísicos em intervalos de uma hora, e o USGS também lançou este conjunto de dados T-3 em colaboração com o ex-pesquisador do LDEO John K. Hall, Pesquisa Geológica de Israel (aposentado).
Rastreamento da ilha de gelo T-3 à deriva ao redor do Oceano Ártico Ocidental de 1962 a 1974 com os 356 pontos de fluxo de calor USGS superpostos como círculos codificados por cores. A localização da fotografia aérea tirada na primavera de 1967 é indicada pela caixa rosa. Crédito:C. Ruppel, USGS
Durante a década de pesquisa do USGS, as correntes oceânicas e o movimento da camada de gelo polar carregaram a Ilha de Gelo T-3 quase 21, 000 km (13, 050 milhas) através da parte oeste do Oceano Ártico, que é conhecida como Bacia Amerasiana. Este continua sendo um dos lugares mais remotos e menos estudados da Terra até hoje, tornando o grande número de medições de fluxo de calor divulgadas pelo USGS ainda mais notável.
O USGS adquiriu as medições do fluxo de calor marinho baixando uma sonda equipada com sensores térmicos através de um orifício permanente no gelo até que a sonda entrasse no fundo do mar. A sonda registrou temperaturas nos sedimentos e também recuperou um núcleo de sedimento que foi usado para outras medições por pesquisadores do USGS e colegas da Universidade de Wisconsin.
No Journal of Geophysical Research artigo que descreve essas medidas, A geofísica do USGS Carolyn Ruppel e os co-autores combinam os dados de fluxo de calor do T-3 legado com imagens sísmicas modernas. Esses dados sísmicos do Oceano Ártico são adquiridos por quebra-gelos, tirando imagens de centenas a milhares de metros (até muitas milhas) abaixo do fundo do mar para revelar sedimentos e estruturas rochosas, falhas, panes, e outros recursos.
Alguns dos dados sísmicos modernos usados no papel foram coletados ou compilados pelos projetos de Plataforma Continental Estendida dos EUA e Canadá, cujos principais cientistas, Deborah Hutchinson, geofísica do USGS, e David Mosher, pesquisador do Geological Survey of Canada, foi coautor do novo estudo. Outros co-autores incluem Lachenbruch e o cientista aposentado do USGS Robert Munroe, que conduziu medições térmicas de laboratório em amostras de sedimento recuperadas enquanto em T-3.
O novo artigo analisa a variabilidade no conjunto de dados de fluxo de calor T-3 e mostra que as temperaturas do fundo do mar e níveis superiores da crosta não dependem da batimetria ou da espessura do sedimento. A análise também mostra que a alta variabilidade do fluxo de calor em Alpha Ridge, que foi formado quando um ponto de acesso do manto desencadeou a criação da Grande Província Ígnea do Alto Ártico, é consistente com a cobertura de sedimentos finos sobre rocha de embasamento fraturada permeada por fluidos circulantes.
O novo estudo também confirma os resultados obtidos na década de 1960 por Lachenbruch e colega do USGS B. Vaughn Marshall. Eles postularam que as diferenças entre a composição das camadas de rocha entre a Bacia do Canadá e Alpha Ridge poderiam ser responsáveis por uma anomalia do fluxo de calor na fronteira entre essas províncias.
