Ørsted ser under isen

Ung, dansk forsker viser, at Ørsted stadig er en sand videnskabelig schweizerkniv. Hun bruger nu den lille, seje satellit til at se under isen på Antarktis.

Ved hjælp af magnetiske data fra Ørstedsatellitten er det lykkedes en dansk forsker at udvikle metoder til at 'se' under isen ved Antarktis og bestemme opvarmningen fra undergrunden.

Varmen, der stiger op fra undergrunden (den såkaldte geotermiske varmestrøm), er vigtig for klimaet. Særligt i isdækkede områder - som f.eks. Antarktis og Grønland.

Varmen fra undergrunden kan dels påvirke hastigheden i opbygningen af de vældige iskapper og dels bestemme deres bevægelse, når isen som gletschertunger skyder ud mod iskanterne.

I en artikel af den unge, danske forsker Cathrine Fox Maule fra Planetcentret ved Københavns Universitet, som netop er publiceret i ’Sciencexpress’ (en on-line udgave af det ansete videnskabelige tidsskrift Science) beskrives arbejdet nærmere.

Metoden baseres på magnetiske modeller udviklet på grundlag af målinger fra Ørsted og Champ satellitterne.

Modellerne viser det magnetiske felt overalt på Jorden med stor præcision og derfra er det muligt at skelne mellem bidrag fra de elektriske strømme i den flydende kerne 3000 kilometer nede og bidrag fra jordskorpen.

Bidragene fra magnetiske mineraler i jordskorpen afhænger af skorpens tykkelse ned til grænsen ved den såkaldte Curie-temperatur (typisk 500-600°C), hvor materialer bliver umagnetiske.

Typisk er skorpen 10-20 kilometer tyk i oceanområder og 30-40 kilometer i kontinentalområder.

Skorpens tykkelse er bestemmende for den varme, der kan stige op fra undergrunden og som typisk kan variere mellem 40 og 200 milliwatt pr. kvadratmeter.

I oceaner eller ved landområder indgår denne varmetilførsel i den klimatiske varmebalance. For iskapper er der specielt det forhold, at varmen kan smelte det nederste lag af isen, så iskappen kommer til at flyde på en sø af smeltevand.

Som man kan forestille sig, så er en iskappe, der flyder på vand og ikke længere har fat i undergrunden, meget ustabil og kan skyde af sted som gletscher - pludseligt og med voldsom fart. Og det er netop, hvad man observerer i områder med høj varmetilførsel fra undergrunden.

Desuden kan områder med smeltevandssøer under iskappen have vulkansk aktivitet, som også afsløres ved en høj varmeudledning.

Cathrine Fox Maules artikel som har M. Purucker, N. Olsen og K. Mosegaard som medforfattere er illustreret med diagrammer over den målte magnetisering, de beregnede skorpetykkelser og den resulterende varmestrøm fra undergrunden under Antarktis.

I figuren er omridset af Antarktis vist med den kraftige streg og den beregnede skorpetykkelse med farvekode. I de brun-rød-gule områder er der tyk skorpe mens der i de blå-violette er tynd. Og varmestrømmen op fra undergrunden er altså størst i områder med tynd skorpe (blå-violet).

Tykkelsen af jordskorpen i sydpolområdet. Den tykke, sorte streg viser omridset af Antarktis.

I oceanet omkring Antarktis er der som ventet generelt en ringe skorpetykkelse. Men også i selve Antarktis er der områder med ringe skorpetykkelse og her er det, at varmen fra undergrunden kan smelte det nederste lag af iskappen og danne smeltevandssøer. Nogle af de varme områder vides tillige at have vulkansk aktivitet.

Arbejdet med den magnetiske kortlægning, som Ørstedsatellitten har bidraget afgørende til, kan vise sig at være banebrydende for vor forståelse af dannelsen og de dynamiske forhold for iskapper både ved Antarktis og i Grønland, og måske tillige for udviklingen af realistiske klimamodeller også for andre områder af Jorden.

Af Peter Stauning, pst@dmi.dk
Redaktion Niels Hansen, nsh@dmi.dk
DMI, 10. juni 2005.

Tilmeld dig DMI's ugentlige, elektroniske nyhedsbrev
Mobile vejrudsigter, farvandsudsigter og nyheder på mobil.dmi.dk
Vejrudsigter, varsler og radarbilleder som SMS og MMS
DMI's -nyheder