The Friis Hills Drilling Project (FHDP): Climate variations and glacial dynamics of the Antarctic continent during the Lower-Middle Miocene. A new scientific collaboration between NZ, IT and the U.S.

L'intervallo compreso tra il Miocene inferiore e medio è estremamente importante per lo studio della vulnerabilità della calotta antartica e del paleoclima. I pattern di circolazione oceanica nell'emisfero meridionale erano simili alle condizioni attuali e le concentrazioni (ricostruite) di CO2 in atmosfera erano analoghe alle stime pubblicate per le prossime decadi. Nuovi record geologici ottenuti in prossimità della calotta antartica sono fondamentali al fine di studiare la risposta della calotta alla variabilità climatica durante questo intervallo di tempo. I dati ottenuti da perforazioni lungo la costa o in mare, nell’ambito dei progetti ANDRILL e IODP, forniscono informazioni sulla variabilità della calotta lungo ed oltre il margine costiero ma non danno informazioni sull'entità del ritiro nell'entroterra. Ulteriori dati provenienti dall'interno del continente sono quindi necessari per definire l'entità della variabilità e per vincolare i modelli numerici. Gli unici depositi continentali in Antartide ben datati che hanno una registrazione delle
variazioni climatiche e delle conseguenti fluttuazioni della calotta polare durante questo intervallo di età sono a Friis Hills, nella Taylor Valley, una delle "Dry Valleys" ad ovest del McMurdo Sound, a circa 100 km nell'entroterra. Questi sedimenti contengono un record di numerosi cicli glaciali-interglaciali. La paleoecologia di fossili contenuti in alcuni strati fossiliferi relativi ad intervalli "non glaciali" mostrano chiaramente che le temperature medie estive erano di 6-7°C. Depositi sedimentari sono ben preservati in una valle poco profonda con gli strati più antichi esposti lungo alcuni settori periferici in corrispondenza di contatti erosivi. In corrispondenza di questi settori affiorano sezioni stratigrafiche di spessore modesto, inferiore ai 13 metri. Lo spessore della sequenza stratigrafica composita è di circa 34 metri ma con le incertezze intrinseche legate alla correlazione di brevi sezioni stratigrafiche tra di loro distanti. Nuovi dati sismici acquisiti al centro del bacino nel 2014 ha messo in luce una sequenza sedimentaria continentale dello spessore di circa 50 metri. In questa ricerca ci si prefigge di perforare e studiare questa sequenza sedimentaria utilizzando un sistema di perforazione trasportabile con elicottero. Alcuni orizzonti di tefra affiorano nell’area di Friis Hills e ci aspettiamo di incontrare questi markers nelle sequenze perforate. I nuovi dati acquisiti saranno confrontati con record coevi da carote marine con il fine di fornire dati ambientali in un ampio transetto onshore-offshore.

The interval between the Lower and Middle Miocene is extremely important for the study of Antarctic ice sheet vulnerability and paleoclimate. Ocean circulation patterns in the Southern Hemisphere were similar to current conditions, and (reconstructed) atmospheric CO2 concentrations were similar to published estimates for the next few decades. New geologic records obtained near the Antarctic ice sheet are critical in order to study the response of the ice sheet to climate variability during this time interval. Data from boreholes along the coast or at sea, obtained as part of the ANDRILL and IODP projects, provide information on the variability of the ice sheet along and beyond the coastal margin but give no information on the extent of inland retreat. Additional data from the interior of the continent are therefore needed to define the extent of variability and to constrain numerical models. The only well-dated continental deposits in Antarctica that have a record of climatic variations and subsequent fluctuations in the polar ice sheet during this age interval are at Friis Hills in Taylor Valley, one of the "Dry Valleys" west of McMurdo Sound, about 100 km inland. These sediments contain a record of numerous glacial-interglacial cycles. Paleoecology of fossils contained in some fossil layers related to "non-glacial" intervals clearly show that average summer temperatures were 6-7°C. Sedimentary deposits are well preserved in a shallow valley with the oldest layers exposed along some peripheral sectors at erosional contacts. Stratigraphic sections of modest thickness, less than 13 meters, outcrop at these sectors. The thickness of the composite stratigraphic sequence is about 34 meters but with the inherent uncertainties associated with the correlation of short stratigraphic sections that are far apart. New seismic data acquired in the center of the basin in 2014 revealed a continental sedimentary sequence about 50 meters thick. In this research we aim to drill and study this sedimentary sequence using a drilling system transportable by helicopter. Some tephra horizons outcrop in the Friis Hills area and we expect to encounter these markers in the drilled sequences. The newly acquired data will be compared with coeval records from marine cores with the aim of providing environmental data in a broad onshore-offshore transect.