Detailed seafloor morphology of the East Antarctic continental shelf, between 128º and 134ºE

Abstract

Dados de batimetria multifeixe e de sísmica de alta resolução, adquiridos na plataforma continental da Antártida, região Este, permitiram o reconhecimento de aspetos geomorfológicos derivados da dinâmica glaciar associada a um manto de gelo mais extenso no passado. No âmbito do projeto científico Norte-americano, Vulnerability of East Antarctic ice shelves da NSF (National Science Foundation), e do projeto EAIS-MARGINS do Programa Polar português (PROPOLAR), foi realizada a interpretação e análise quantitativa dos diversos aspetos morfológicos através da morfometria e análise estatística, com o objetivo de melhor entender a dinâmica do manto de gelo no passado. A área de estudo inclui um segmento da plataforma continental compreendida entre os glaciares Frost e Dibble (128ºE e 134ºE). Os dados foram adquiridos na campanha de investigação NBP1503 em Abril de 2015, a bordo do navio RVIB Nathaniel B. Palmer dos Estados Unidos da América. Os resultados revelam uma plataforma continental situada entre os 300 e 990 m de profundidade. A zona proximal e intermédia é caracterizada por um aspeto irregular, onde é possível constatar a presença de meltwater channels com mais de 230 m de profundidade e formas semelhantes a drumlins, identificadas entre os 800 e 900 m de profundidade. Sulcos deixados pela deriva de icebergs são esporadicamente observados na zona distal da plataforma continental entre os 380-410 m de profundidade. No limite da plataforma continental encontra-se presente um sistema de gullies que se desenvolvem ao longo do talude. Além disso a análise quantitativa dos aspetos morfológicos associados às formas de drumlin e gullies permitiu uma descrição morfológica mais detalhada, e encontrar padrões que permitiram obter mais informações sobre os fatores de controlo envolvidos durante a sua formação. A distribuição observada das diferentes morfologias identificadas é coerente com estudos anteriormente realizados e constituem uma forte evidência de que o manto de gelo teve uma extensão até ao limite da plataforma continental e que a sua dinâmica foi mais ativa do que se tem constatado.

Swath bathymetric and sub-bottom CHIRP data collected on the East Antarctica continental shelf and seaward allowed detailed mapping of the geomorphic features formed during past times of extended grounded ice from an expanded East Antarctic Ice Sheet (EAIS). Under the umbrella of the American National Science Project 'Vulnerability of East Antarctic ice shelves' and the Portuguese PROPOLAR project EAST-MARGINS, the seafloor morphology was interpreted and submitted to quantitative analyses, through morphometry and statistical analysis, to better understand the EAIS dynamic in the past. The study area included a segment of the continental shelf, slope and rise between the Frost and Dibble Glaciers (128ºE and 134ºE). The data were collected during the cruise NBP1503 in April 2015, on board the U.S. RVIB Nathaniel B. Palmer. The results revealed a continental shelf with depths varying between 300 m and 990 m. The inner and mid shelf area is characterised by a crudely streamlined landscape where subglacial meltwater channels up to 230 m deep and drumlin-like bedforms at 800-900 m water depth have been identified. Sporadic iceberg scours occur in the outer continental shelf between 380-410 m of water depth. The shelf break is defined by a gully system which extends along the continental slope, followed by sediment mounds observed on the continental rise. Moreover, quantitative analyses on drumlin-like bedforms and gullies allowed a further morphological description to better delineate patterns, and provided more details related to the controlling factors involved during their formation. The distribution of identified glacial features is coherent with other previous studies and constitutes a strong evidence that the grounded ice reached the continental shelf break in the past and was more dynamic than previously thought.