Je to přitom poprvé, co vědci pod ledovým proudem v Antarktidě narazili na podzemní vodu. „Nově objevený systém podzemních vod je jakousi obří houbou složenou z porézního sedimentu, který je nasycen vodou. Tato houbovitá vrstva je opravdu hodně hluboká, má tloušťku od půl kilometru do asi dvou kilometrů,“ vysvětlila hlavní autorka studie Chloe D. Gustafsonová z University of California v San Diegu.

Gustafsonová a její tým popsali nově nalezenou vodonosnou vrstvu ve zprávě pro časopis Science. Propustnou formaci, která je schopna zadržovat vodu, odborníci objevili pod stejným ledovým proudem, jako podledovcové jezero zvané Whillans. To leží asi 800 metrů pod ledem, tedy v menší hloubce než nově objevená vrstva.

Obrovské množství vody

Autoři studie odhadli, že rozsáhlá vrstva zadržuje více než desetkrát více vody, než jí je v celém systému jezer a řek na úpatí šelfového ledovce. „Asi nejpřekvapivějším závěrem studie je pro mě právě obrovský objem vody, která je zadržována uvnitř vrstvy, hluboko pod povrchem," komentovala pro server Science Alert geofyzička Winnie Chuová z Georgijského technického institutu, která se na studii nepodílela.

Vědci už dlouho spekulovali o tom, že pod antarktickým ledem by se mohly skrývat obrovské vodonosné vrstvy. „Částečně proto, že ledové proudy a ledovce na kontinentu kloužou po loži propustného sedimentu, kterým by měla být voda schopna proniknout,“ upřesnila Chuová.

Až dosud však technologická omezení bránila výzkumníkům ve shromažďování přímých důkazů o tak hlubokých hydrologických systémech, tedy systémech tvořených vodou. Místo toho se výzkumníci v minulosti zaměřovali spíše na relativně mělká jezera a řeky v blízkosti ledovců.

Výzkum v hlubinách

Až týmu Gustafsonové se podařilo do skrytých hlubin pod povrchem proniknout, a to díky technice zvané magnetotelurické zobrazování. To spočívá v měření sekundárních elektromagnetických polí pod zemským povrchem, tedy v ledu, sněhu a sedimentech speciálními magnetotelurickými přístroji. „Je to jako udělat magnetickou rezonanci Země, přičemž náš signál pochází ze Slunce interagujícího s magnetickým polem Země. Led se pak na přístrojích vizuálně liší od sedimentů, slaná voda od sladké, a tak dále,“ vysvětlila Gustafsonová.

Tyto přístroje vědci zakopali v mělkých jámách ve sněhu u jezera Whillans v západní Antarktidě. Díky tomu mohli shromáždit data ze zhruba čtyřiceti různých míst na ledovém proudu.

Právě pod tímto proudem pak tým objevil tlustou, usazenou vrstvu, která se nacházela v největší hloubce a obsahovala neuvěřitelně slanou mořskou vodu. Naopak v nejvíce mělké části objevili vědci vodu sladkou.

V obou vrstvách se přitom sladká a slaná voda mohou vzájemně vyměňovat díky proudění kapalné vody přes vodonosnou bariéru. „To naznačuje, že mělké podledovcové systémy se spojují s hluboko uloženou vodonosnou vrstvou a že obě úrovně pravděpodobně ovlivňují tok ledu nahoře,“ nastínila Gustafsonová.

Úroveň sladké a slané vody přitom rozhoduje také o tom, jaké druhy mikrobů mohou v tom konkrétním prostředí přežít.

Tisíce let pod povrchem

Co se týče té nejslanější vody pod ledem, autoři studie předpokládají, že se mohla do systému podzemních vod dostat z oceánu před pěti až sedmi tisíci lety, tedy během teplého období mladších čtvrtohor, kdy byl ledový příkrov západní Antarktidy na ústupu. „Jak se ledová pokrývka posouvala, přítomnost silného ledu odřízla přístup oceánu ke dnu a zbytková mořská voda byla pod Whillansovým ledovým proudem uzavřena jako podzemní voda," vysvětlila Chuová.

Vodonosná vrstva pod Whillansovým ledovým proudem je první, kterou kdy vědci v okolí objevili. Výzkumný tým má nicméně podezření, že podobné vodní systémy leží pod všemi ledovými proudy v Antarktidě. Podle Gustafsonové zřejmě zasahují stovky kilometrů do nitra ledové vrstvy.

Tým chce nyní shromáždit další důkazy o takových systémech jinde na kontinentu, a porovnat je s tím, co našli v západní Antarktidě. Cílem bude například zjistit, jak se vodonosná vrstva pod rychle se ztenčujícím Thwaitesovým ledovcem (takzvaným ledovcem soudného dne) liší od vrstvy pod Whillansem. A také, jak tyto systémy ovlivňují proudění a tání ledu nahoře. „Stále je toho tolik, co se musíme naučit o propojení podzemních vod a ledových příkrovů a o tom, jak může hydrologie podzemní vody změnit účinky klimatu na Antarktidu,“ nastínila Chuová.