A new approach to West Antarctic Ice Sheet evolution using blue-ice moraines on nunataks

利用努纳塔克群岛上的蓝冰碛研究南极西部冰盖演化的新方法

基本信息

  • 批准号:
    NE/I025840/1
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 36.8万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    英国
  • 项目类别:
    Research Grant
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    英国
  • 起止时间:
    2012 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Did the West Antarctic Ice Sheet (WAIS) survive the last interglacial? We propose to use nunataks as dipsticks of ice-sheet elevation change to help answer this question. There are currently two conflicting hypotheses. Hypothesis 1: A dynamic WAIS. The hypothesis is that the WAIS disappeared under last-interglacial conditions ~125,000 years ago when climatic and oceanic conditions were slightly warmer than those of the present day. Hypothesis 2: A stable WAIS. The WAIS may have varied in elevation but that it persisted as a coherent ice sheet during the last interglacial. The co-existence of two opposing hypotheses implies that we have much to learn about the principal controls on ice-sheet stability. This uncertainty undermines confidence in our ability to predict the future of the WAIS and its effect on global sea-level change.Important research on the WAIS relies on satellite observations which monitor changes in velocity and elevation over recent decades, while predictions of future changes rely on ice-sheet models. Both approaches would be enhanced if we knew what happened to the WAIS during the last glacial cycle. The longer term perspective tells of the trajectory of change upon which decadal changes are superimposed. Further, a history of elevation changes during a glacial cycle provides data with which to constrain and improve ice-sheet models.Here we propose to test the two hypotheses using moraines that form on nunataks in blue-ice areas. Blue-ice areas result from strong downslope winds which are often funnelled in the vicinity of nunataks and ablate the ice surface. In response the ice flows into such ablation areas, sometimes bringing basal debris to the surface which is then deposited at the ice margin. Relict moraines occur on certain nunatak slopes above the present ice surfaces and are over 400,000 years old, suggesting that there is the potential to obtain a long record of ice elevation change.This project brings together glaciologists, geomorphologists and geophysicists to work in the Heritage Range, a group of nunataks which protrude through the central WAIS dome. We will test predictions of the two competing hypotheses firstly by examining the processes of blue-ice moraine formation today using field survey and radar, and secondly by establishing the form and sediment characteristics of the moraines and their age. The latter will employ exposure-age dating, a technique that measures the time a rock has been at the surface and exposed to cosmic rays. By using more than one isotope we can establish times when a rock surface may have been buried by ice and thus there is the potential to reconstruct a rich history of ice elevation changes. In this way we will assess if the WAIS remained intact, or disappeared during the last interglacial. Our hope is that the approach could be extended to other nunataks in Antarctica and provide widely dispersed evidence of elevation changes in predicting the future response of the WAIS to a changing climate.
西南极冰盖(WAIS)在最后一次间冰期幸存下来了吗?我们建议使用冰原岛峰作为冰盖海拔变化的标尺来帮助回答这个问题。目前有两种相互矛盾的假设。假设1:动态WAIS。这一假说认为,WAIS是在约125,000年前的末次间冰期条件下消失的,当时的气候和海洋条件比现在略热。假设2:稳定的WAIS。WAIS可能在海拔上有所变化,但在最后一次间冰期期间,它作为一个连贯的冰盖持续存在。两种对立假设的共存意味着我们有很多关于冰盖稳定性的主要控制因素的知识要学。这种不确定性削弱了我们对预测未来WAIS及其对全球海平面变化影响的能力的信心。WAIS的重要研究依赖于近几十年来监测速度和海拔变化的卫星观测,而对未来变化的预测则依赖于冰盖模型。如果我们知道WAIS在最后一次冰期循环中发生了什么,这两种方法都将得到加强。较长期的观点说明了叠加了十年变化的变化轨迹。此外,在一个冰川周期的海拔变化的历史提供了数据,以约束和改善冰盖models.here我们建议测试两个假设,形成冰碛在冰原岛峰的蓝冰地区。蓝冰区是由强烈的下坡风造成的,这些风通常在冰原岛峰附近形成漏斗状,并消融了冰面。作为回应,冰流入这种消融区域,有时将基底碎片带到表面,然后沉积在冰缘。残留的冰碛物出现在现今冰面之上的某些冰原岛峰斜坡上,其年龄超过40万年,这表明有可能获得冰高度变化的长期记录。该项目汇集了冰川学家、地貌学家和冰川学家,在遗产山脉(Heritage Range)工作,遗产山脉是一组突出于威阿伊斯圆顶中央的冰原岛峰。我们将测试两个相互竞争的假设的预测,首先通过研究的过程中,今天使用现场调查和雷达,其次通过建立冰碛的形式和沉积特征及其年龄。后者将采用确定年代法,这是一种测量岩石在表面暴露于宇宙射线的时间的技术。通过使用一种以上的同位素,我们可以确定岩石表面可能被冰掩埋的时间,因此有可能重建冰高度变化的丰富历史。通过这种方式,我们将评估WAIS是否保持完整,或在最后一次间冰期消失。我们希望这种方法可以推广到南极洲的其他冰原岛峰,并提供广泛分散的海拔变化的证据,以预测未来的WAIS对气候变化的反应。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
The CAIRN method: Automated, reproducible calculation of catchment-averaged denudation rates from cosmogenic radionuclide concentrations
CAIRN 方法:根据宇宙放射性核素浓度自动、可重复地计算流域平均剥蚀率
  • DOI:
    10.5194/esurf-2016-18
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Mudd S
  • 通讯作者:
    Mudd S
The CAIRN method: automated, reproducible calculation of catchment-averaged denudation rates from cosmogenic nuclide concentrations
  • DOI:
    10.5194/esurf-4-655-2016
  • 发表时间:
    2016-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S. Mudd;M. Harel;M. Hurst;S. Grieve;S. Marrero
  • 通讯作者:
    S. Mudd;M. Harel;M. Hurst;S. Grieve;S. Marrero
James Croll (1821-1890): ice, ice ages and the Antarctic connection
詹姆斯·克罗尔(James Croll,1821-1890):冰、冰河时代和南极洲的联系
  • DOI:
    10.1017/s095410201400008x
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.6
  • 作者:
    Sugden D
  • 通讯作者:
    Sugden D
CRONUS-Earth cosmogenic 36Cl calibration
  • DOI:
    10.1016/j.quageo.2015.10.002
  • 发表时间:
    2016-02-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Marrero, Shasta M.;Phillips, Fred M.;Gosse, John C.
  • 通讯作者:
    Gosse, John C.
Reconstruction of changes in the Weddell Sea sector of the Antarctic Ice Sheet since the Last Glacial Maximum
  • DOI:
    10.1016/j.quascirev.2013.07.020
  • 发表时间:
    2014-09-15
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Hillenbrand, Claus-Dieter;Bentley, Michael J.;Sugden, David E.
  • 通讯作者:
    Sugden, David E.
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  • 期刊:
  • 影响因子:
    48.500
  • 作者:
    David Sugden
  • 通讯作者:
    David Sugden
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  • DOI:
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  • 通讯作者:
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Design, synthesis and melatoninergic activity of new unsubstituted and β,β′-difunctionalised 2,3-dihydro-1<em>H</em>-pyrrolo[3,2,1-<em>ij</em>]quinolin-6-alkanamides
  • DOI:
    10.1016/j.ejmech.2007.01.005
  • 发表时间:
    2007-07-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Andrew Tsotinis;Maria Panoussopoulou;Andreas Eleutheriades;Kathryn Davidson;David Sugden
  • 通讯作者:
    David Sugden
Aggregation of pigment granules in single cultured Xenopus laevis melanophores by melatonin analogues
褪黑激素类似物对单个培养的非洲爪蟾黑素细胞中色素颗粒的聚集
  • DOI:
    10.1111/j.1476-5381.1991.tb12527.x
  • 发表时间:
    1991
  • 期刊:
  • 影响因子:
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  • 作者:
    David Sugden
  • 通讯作者:
    David Sugden

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