Artic

Sebuah data heat-flow di dasar laut artik

Jeff Schmaltz / Public domain

Para ilmuwan telah mengukur suhu hamparan dasar laut luas di Samudra Arktik dalam penelitian baru oleh U.S. Geological Survey dan Geological Survey of Canada. Penelitian diterbitkan dalam Journal of Geophysical Research, disertai dengan rilis dataset besar heat-flow laut yang dikumpulkan oleh USGS dari pulau es di Samudra Arktik antara tahun 1963 dan 1973. Data yang belum pernah dipublikasikan ini sangat memperkaya jumlah pengukuran heat-flow laut di Samudra Arktik yang tinggi.

Data heat-flow laut menggunakan suhu dalam sedimen dasar laut sebagai indikasi seberapa panas lapisan luar Bumi. Data ini dapat digunakan untuk menguji teori lempeng tektonik, memberikan informasi tentang reservoir minyak dan gas, menentukan struktur lapisan batuan dan menyimpulkan pola sirkulasi fluida melalui fraktur pada lapisan batuan tersebut.

“Badan kerja ini dan fakta bahwa ia tetap relevan bertahun-tahun kemudian menggarisbawahi kontribusi abadi yang telah dibuat para peneliti USGS untuk memahami bahkan sudut paling terpencil di planet ini,” ucap USGS associate director for natural hazards, David Applegate. “Karena fokus pada wilayah Arktik terus meningkat, saya berharap dapat melihat bagaimana para ilmuwan di USGS dan lembaga lainnya membangun penelitian yang berharga ini.”

Melacak Pulau Es T-3 di sekitar Samudra Arktik Barat dari tahun 1962 hingga 1974 dengan 356 titik heat-flow USGS yang ditandai lingkaran kode warna. Lokasi foto udara yang diambil pada musim semi 1967 ditunjukkan oleh kotak merah muda. Gambar disediakan oleh C. Ruppel, USGS.

Pada 1963, ilmuwan USGS yang sekarang sudah pensiun, Arthur Lachenbruch dan tim penelitinya melakukan 356 marine heat flow measurements dan memperoleh lebih dari 500 sampel sedimen dasar laut sambil bekerja dari sebuah gubuk di Fletcher’s Ice Island, es batu seluas 30 mil persegi juga dikenal sebagai T-3. Pengukuran heat-flow Samudra Arktik yang diambil oleh USGS selama 10 tahun ini mewakili jauh lebih banyak daripada jumlah yang tersedia untuk margin Atlantik A.S.

Ketika ditanya tentang rilis  T-3 legacy heat flow dataset, Lachenbruch berkomentar, “Saya senang melihat hasil T-3 heat flow tersedia secara luas bagi para peneliti dan dianalisis kembali menggunakan data seismik Arktik yang diperoleh dalam beberapa dekade terakhir. . “

Pulau es T-3 dikelola oleh U.S. Naval Arctic Research Laboratory dan the Office of Naval Research. Para peneliti dari USGS, Lamont-Doherty Earth Observatory (LDEO) dan lembaga lain bekerja di T-3 selama berbulan-bulan antara 1962 dan 1974. Selama periode tersebut, LDEO mencatat data navigasi dan geofisika pada interval satu jam, dan USGS juga merilis dataset T-3 ini bekerja sama dengan mantan peneliti LDEO John K. Hall, dari Geological Survey of Israel (pensiun).

Selama dekade penelitian USGS, arus laut dan pergerakan paket es kutub membawa Pulau Es T-3 hampir 21.000 km (13.050 mil) melalui bagian barat Samudra Arktik, yang dikenal sebagai Cekungan Amerasia. Tetap menjadi salah satu tempat paling terpencil dan paling banyak dipelajari di Bumi bahkan sampai hari ini, membuat sejumlah besar pengukuran heat-flow yang dirilis oleh USGS bahkan lebih luar biasa.

USGS memperoleh pengukuran heat-flow laut dengan menurunkan probe yang dilengkapi dengan sensor termal melalui lubang permanen di es sampai probe memasuki dasar laut. Probe mencatat suhu dalam sedimen dan juga mengambil inti sedimen yang digunakan untuk pengukuran lain oleh para peneliti dan rekan USGS di University of Wisconsin.

Dalam makalah Journal of Geophysical Research yang menggambarkan pengukuran tersebut, ahli geofisika USGS Carolyn Ruppel dan co-authorsnya menggabungkan data heat-flow T-3 lama dengan gambar seismik modern. Data seismik Samudra Arktik ini diperoleh oleh pemecah es dengan mengambil gambar ratusan hingga ribuan meter (hingga bermil-mil) di bawah dasar laut untuk mengungkap endapan dan struktur batuan, patahan, dan fitur lainnya.

Beberapa data seismik modern yang digunakan dalam makalah ini dikumpulkan atau dikompilasi oleh U.S. and Canadian Extended Continental Shelf project, termasuk ahli geofisika USGS Deborah Hutchinson dan peneliti Survei Geologi Kanada David Mosher, ikut menulis penelitian baru. co-authors lainnya termasuk Lachenbruch dan pensiunan ilmuwan USGS Robert Munroe, yang melakukan pengukuran termal laboratorium pada sampel sedimen yang didapat ketika di T-3.

Makalah baru menganalisis variabilitas dalam dataset heat-flow T-3 dan menunjukkan bahwa suhu dasar laut dan tingkat atas kerak tidak tergantung pada batimetri atau ketebalan sedimen. Analisis juga menunjukkan bahwa variabilitas aliran panas yang tinggi pada Alpha Ridge, terbentuk ketika hotspot mantel memicu pembentukan Provinsi High Arctic Large Igneous, konsisten dengan tutupan sedimen tipis di atas batuan dasar yang retak terserap oleh cairan yang beredar.

Studi baru ini juga mengkonfirmasi hasil yang diperoleh pada 1960-an oleh Lachenbruch dan rekan USGS B. Vaughn Marshall. Mereka telah mendalilkan bahwa perbedaan antara susunan lapisan batuan antara Canada Basin dan Alpha Ridge dapat menjelaskan anomali heat-flow pada batas antara provinsi-provinsi tersebut.

Jurnal Referensi:

Ruppel, C. D., Lachenbruch, A. H., Hutchinson, D. R., Munroe, R. J., & Mosher, D. C. ( 2019). Heat flow in the Western Arctic Ocean (Amerasian Basin). Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 124, 7562– 7587. https://doi.org/10.1029/2019JB017587

Tautan ke artikel asli: Ten Years of Icy Data Show the Flow of Heat from the Arctic Seafloor / USGS

Diterjemahkan oleh saintifia dengan seizin dari yang bersangkutan, segala kesalahan translasi menjadi tanggungjawab kami.