他们的分析表明,根据位置的不同,沉积物在冰层底部下方从半公里延伸到近两公里,然后撞击基岩。他们证实,沉积物一路向下都充满了液态水。研究人员估计,如果将其全部提取出来,它将形成一个 220 至 820 米高的水柱——至少是冰层内和冰层底部浅水系统的 10 倍——甚至可能比这还要高得多.
咸水比淡水更好地传导能量,因此他们还能够证明地下水随着深度的增加而变得更加咸。Key 说这是有道理的,因为人们认为这些沉积物是很久以前在海洋环境中形成的。在大约 5,000 到 7,000 年前的一个温暖时期,海水可能最后一次到达现在的 Whillans 覆盖的区域,使沉积物充满盐水。当冰层重新推进时,来自上方的压力和冰基摩擦产生的新鲜融水明显被迫进入上层沉积物。Key 说,它今天可能会继续过滤和混合。
研究人员表示,淡水缓慢流入沉积物中可以防止水在冰层底部积聚。这可以作为冰向前运动的制动器。其他科学家在冰流接地线(陆上冰流与浮冰架的交汇点)进行的测量表明,那里的水比普通海水的咸度要低一些。这表明淡水正在通过沉积物流入海洋,为更多融水进入提供空间,并保持系统稳定。
然而,研究人员表示,如果冰面变薄——随着气候变暖,这种可能性明显存在——水流的方向可能会逆转。上覆压力会降低,更深的地下水可能会开始涌向冰基。这可以进一步润滑冰的底部并增加其向前运动。(Whillans 已经每天将冰向海移动约 1 米——对于冰川冰来说非常快。)此外,如果深层地下水向上流动,它可以带走基岩中自然产生的地热;这可能会进一步融化冰的底部并推动它前进。但这种情况是否会发生,会发生到什么程度,目前还不清楚。
“最终,我们对沉积物的渗透性或水的流动速度没有很大的限制,”古斯塔夫森说。“它会产生很大的不同,从而产生失控的反应吗?还是地下水在冰流的宏伟计划中只是一个次要的角色?”
研究人员说,已知浅层沉积物中存在微生物又增加了一个皱纹。这个盆地和其他盆地可能居住在更远的地方;如果地下水开始向上移动,它会带出这些生物使用的溶解碳。然后,横向地下水流会将一些碳排放到海洋中。在一个已经在其中游泳的世界中,这可能会将南极洲变成迄今为止未被考虑的碳源。但同样,问题是这是否会产生一些重大影响,Gustafon 说。
研究人员说,这项新研究只是解决这些问题的一个开始。“对深层地下水动力学存在的确认改变了我们对冰流行为的理解,并将迫使修改冰下水模型,”他们写道。