Gli scienziati hanno misurato la temperatura di un'enorme distesa di fondali marini nell'Oceano Artico in una nuova ricerca dell'U.S. Geological Survey e del Geological Survey of Canada. Lo studio, pubblicato in Giornale di ricerca geofisica , è accompagnato dal rilascio di un ampio set di dati sul flusso di calore marino raccolto dall'USGS da un'isola di ghiaccio alla deriva nell'Oceano Artico tra il 1963 e il 1973. Questi dati mai pubblicati prima espandono notevolmente il numero di misurazioni del flusso di calore marino nell'alto Artico Oceano.

I dati sul flusso di calore marino utilizzano le temperature nei sedimenti vicino al fondo marino come indicazione di quanto sia caldo lo strato esterno della Terra. Questi dati possono essere utilizzati per testare teorie tettoniche a zolle, fornire informazioni sui giacimenti di petrolio e gas, determinare la struttura degli strati rocciosi e dedurre i modelli di circolazione dei fluidi attraverso le fratture in quegli strati rocciosi.

"Questo corpus di lavoro e il fatto che rimanga rilevante così tanti anni dopo sottolinea il contributo duraturo che i ricercatori dell'USGS hanno dato alla comprensione anche degli angoli più remoti del pianeta, " ha affermato il direttore associato dell'USGS per i rischi naturali, David Applegate. "Poiché l'attenzione sulla regione artica continua ad aumentare, Non vedo l'ora di vedere come gli scienziati dell'USGS e di altre istituzioni si basano su questa preziosa ricerca".

A partire dal 1963, Arthur Lachenbruch, scienziato dell'USGS ora in pensione, e il suo team di ricercatori hanno condotto 356 misurazioni del flusso di calore marino e acquisito più di 500 campioni di sedimenti del fondale marino mentre lavoravano da una capanna installata sull'isola di ghiaccio di Fletcher, un lastrone di ghiaccio di 30 miglia quadrate noto anche come T-3. Queste misurazioni del flusso di calore dell'Oceano Artico effettuate dall'USGS nel corso di 10 anni rappresentano molto più del numero disponibile per il margine atlantico degli Stati Uniti.

Alla domanda sul rilascio del set di dati sul flusso di calore legacy T-3, Lachenbruch ha commentato, "Sono lieto di vedere i risultati del flusso di calore del T-3 resi ampiamente disponibili ai ricercatori e rianalizzati utilizzando i dati sismici dell'Artico acquisiti negli ultimi decenni".

L'isola di ghiaccio T-3 è stata gestita dall'U.S. Naval Arctic Research Laboratory e dall'Office of Naval Research. Ricercatori dell'USGS, il Lamont-Doherty Earth Observatory (LDEO) e altre istituzioni hanno lavorato su T-3 per mesi tra il 1962 e il 1974. Durante questo periodo, il LDEO registrava i dati di navigazione e geofisici a intervalli di un'ora, e l'USGS ha anche rilasciato questo set di dati T-3 in collaborazione con l'ex ricercatore LDEO John K. Hall, Servizio Geologico di Israele (in pensione).

Durante il decennio di ricerca USGS, le correnti oceaniche e il movimento della banchisa polare hanno portato T-3 Ice Island quasi 21, 000 chilometri (13, 050 miglia) attraverso la parte occidentale dell'Oceano Artico, che è conosciuto come il Bacino Amerasian. Questo rimane ancora oggi uno dei luoghi più remoti e meno studiati della Terra, rendendo ancora più notevole il gran numero di misurazioni del flusso di calore rilasciate dall'USGS.

L'USGS ha acquisito le misurazioni del flusso di calore marino abbassando una sonda dotata di sensori termici attraverso un foro permanente nel ghiaccio fino a quando la sonda non è entrata nel fondo marino. La sonda ha registrato le temperature nei sedimenti e ha anche recuperato un nucleo di sedimento che è stato utilizzato per altre misurazioni dai ricercatori e dai colleghi dell'USGS dell'Università del Wisconsin.

Nel Giornale di ricerca geofisica carta che descrive queste misurazioni, La geofisica dell'USGS Carolyn Ruppel e i coautori combinano i dati del flusso di calore T-3 legacy con le moderne immagini sismiche. Questi dati sismici dell'Oceano Artico vengono acquisiti dai rompighiaccio che scattano immagini da centinaia a migliaia di metri (fino a molte miglia) sotto il fondo del mare per rivelare strutture sedimentarie e rocciose, difetti, e altre caratteristiche.

Alcuni dei moderni dati sismici utilizzati nel documento sono stati raccolti o compilati dai progetti della piattaforma continentale estesa degli Stati Uniti e del Canada, i cui scienziati di punta, La geofisica dell'USGS Deborah Hutchinson e il ricercatore del Geological Survey of Canada David Mosher, coautore del nuovo studio. Altri coautori includono Lachenbruch e lo scienziato in pensione dell'USGS Robert Munroe, che ha condotto misurazioni termiche di laboratorio su campioni di sedimenti recuperati mentre era su T-3.

Il nuovo documento analizza la variabilità nel set di dati del flusso di calore T-3 e mostra che le temperature del fondo marino e dei livelli superiori della crosta non dipendono dalla batimetria o dallo spessore del sedimento. L'analisi mostra anche che l'elevata variabilità del flusso di calore su Alpha Ridge, che si è formato quando un punto caldo del mantello ha innescato la creazione della grande provincia ignea dell'alto artico, è coerente con una sottile copertura di sedimenti su roccia seminterrata fratturata permeata da fluidi circolanti.

Il nuovo studio conferma anche i risultati ottenuti negli anni '60 da Lachenbruch e dal collega dell'USGS B. Vaughn Marshall. Avevano ipotizzato che le differenze tra la composizione degli strati rocciosi tra Canada Basin e Alpha Ridge potessero spiegare un'anomalia del flusso di calore al confine tra queste province.