Les scientifiques ont pris la température d'une immense étendue de fond marin dans l'océan Arctique dans le cadre de nouvelles recherches menées par l'U.S. Geological Survey et la Commission géologique du Canada. L'étude, publié dans le Journal de recherche géophysique , s'accompagne de la publication d'un vaste ensemble de données sur les flux thermiques marins collectés par l'USGS à partir d'une île de glace dérivant dans l'océan Arctique entre 1963 et 1973. Ces données inédites augmentent considérablement le nombre de mesures des flux thermiques marins dans l'Extrême-Arctique Océan.

Les données sur les flux de chaleur marins utilisent les températures des sédiments proches du fond marin comme indication de la chaleur de la couche externe de la Terre. Ces données peuvent être utilisées pour tester les théories de la tectonique des plaques, fournir des informations sur les gisements de pétrole et de gaz, déterminer la structure des couches rocheuses et déduire les schémas de circulation des fluides à travers les fractures de ces couches rocheuses.

"Cet ensemble de travaux et le fait qu'il reste pertinent tant d'années plus tard soulignent la contribution durable que les chercheurs de l'USGS ont apportée à la compréhension des coins les plus reculés de la planète, " a déclaré le directeur associé de l'USGS pour les risques naturels, David Applegate. « Alors que l'attention portée à la région arctique continue de croître, J'ai hâte de voir comment les scientifiques de l'USGS et d'autres institutions s'appuient sur cette recherche précieuse."

A partir de 1963, Arthur Lachenbruch, scientifique à la retraite de l'USGS, et son équipe de chercheurs ont effectué 356 mesures de flux de chaleur marins et acquis plus de 500 échantillons de sédiments du fond marin alors qu'ils travaillaient à partir d'une hutte installée sur l'île de glace de Fletcher, une banquise de 30 milles carrés également connue sous le nom de T-3. Ces mesures de flux de chaleur dans l'océan Arctique prises par l'USGS sur une période de 10 ans représentent bien plus que le nombre disponible pour la marge atlantique américaine.

Interrogé sur la publication de l'ensemble de données sur les flux thermiques hérités T-3, Lachenbruch a commenté, « Je suis ravi de voir les résultats du flux de chaleur T-3 largement mis à la disposition des chercheurs et réanalysés à l'aide des données sismiques de l'Arctique acquises au cours des dernières décennies.

L'île de glace T-3 était gérée par le U.S. Naval Arctic Research Laboratory et l'Office of Naval Research. Des chercheurs de l'USGS, l'Observatoire terrestre de Lamont-Doherty (LDEO) et d'autres institutions ont travaillé sur T-3 pendant des mois d'affilée entre 1962 et 1974. Au cours de cette période, le LDEO a enregistré des données de navigation et géophysiques à intervalles d'une heure, et l'USGS a également publié cet ensemble de données T-3 en collaboration avec l'ancien chercheur LDEO John K. Hall, Commission géologique d'Israël (retraité).

Au cours de la décennie de recherche de l'USGS, les courants océaniques et le mouvement de la banquise polaire ont emporté T-3 Ice Island près de 21, 000 km (13, 050 milles) à travers la partie ouest de l'océan Arctique, qui est connu comme le bassin amérasien. Cela reste l'un des endroits les plus reculés et les moins étudiés de la Terre, même aujourd'hui, rendant encore plus remarquable le grand nombre de mesures de flux de chaleur publiées par l'USGS.

L'USGS a acquis les mesures du flux de chaleur marin en faisant descendre une sonde équipée de capteurs thermiques à travers un trou permanent dans la glace jusqu'à ce que la sonde pénètre dans le fond marin. La sonde a enregistré les températures dans les sédiments et a également récupéré une carotte de sédiments qui a été utilisée pour d'autres mesures par des chercheurs de l'USGS et des collègues de l'Université du Wisconsin.

Dans le Journal de recherche géophysique papier décrivant ces mesures, La géophysicienne de l'USGS Carolyn Ruppel et ses co-auteurs combinent les données de flux de chaleur T-3 héritées avec des images sismiques modernes. Ces données sismiques de l'océan Arctique sont acquises par des brise-glaces prenant des images à des centaines de milliers de mètres (jusqu'à plusieurs miles) sous le fond marin pour révéler les structures de sédiments et de roches, défauts, et d'autres fonctionnalités.

Certaines des données sismiques modernes utilisées dans le document ont été recueillies ou compilées par les projets américains et canadiens du plateau continental étendu, dont les principaux scientifiques, La géophysicienne de l'USGS Deborah Hutchinson et le chercheur de la Commission géologique du Canada David Mosher, co-auteur de la nouvelle étude. Les autres co-auteurs incluent Lachenbruch et le scientifique à la retraite de l'USGS Robert Munroe, qui a effectué des mesures thermiques en laboratoire sur des échantillons de sédiments récupérés alors qu'il était sur T-3.

Le nouvel article analyse la variabilité de l'ensemble de données sur le flux de chaleur T-3 et montre que les températures du fond marin et des niveaux supérieurs de la croûte ne dépendent pas de la bathymétrie ou de l'épaisseur des sédiments. L'analyse montre également que la variabilité élevée du flux de chaleur sur Alpha Ridge, qui s'est formé lorsqu'un point chaud du manteau a déclenché la création de la grande province ignée de l'Extrême-Arctique, correspond à une mince couverture sédimentaire sur un socle rocheux fracturé imprégné de fluides en circulation.

La nouvelle étude confirme également les résultats obtenus dans les années 1960 par Lachenbruch et son collègue de l'USGS B. Vaughn Marshall. Ils avaient postulé que les différences entre la composition des couches rocheuses entre le bassin Canada et Alpha Ridge pourraient expliquer une anomalie du flux de chaleur à la frontière entre ces provinces.