High resolution radar mapping of the Cierva Point, Antarctic

Abstract

ABSTRACT. The excellent penetration of the electromagnetic field in ice favors the radar and the radio-echo sounding methods for the study of ice masses laying on Earth's surface. In particular the ground penetrating radar has proved to be very effective for surface-based studies of land and sea ice. The most ubiquitous radar signatures are reflections from the internal structure of ice, the so-called stratigraphic layers, or from the bedrock. In this paper we concentrate on some reflection phenomena other than on ice stratigraphy revealed on the ice cover of the Cierva Point, Antarctic Peninsula. We acquired 25 SW-NE and NE-SE profiles in an area of 140 × 175 m 2 with an acquisition train of 2 Nansen sledges dragged by a ski-doo. Radar sections revealed internal reflection horizons are caused by changes in dielectric properties as well as density fluctuations and preferred crystal orientation fabric.Keywords: GPR, radar stratigraphy, low reflectivity zone, Antarctic. RESUMO.A excelente penetração do campo eletromagnético no gelo privilegia os métodos de radar e a radio-ecossondagem para o estudo das massas de gelo na superfície terrestre. Em particular o radar de penetração de solo tem provado ser efetivo em estudos de superfície em gelo terrestre e marinho. As principais características presentes nas seções de radar são as reflexões provenientes da estrutura interna do gelo, os níveis estratigráficos, ou seu embasamento rochoso. Neste trabalho nos concentramos em fenômenos distintos da estratigrafia revelados na cobertura de gelo da Ponta Cierva, na Península Antártica. Coletamos 25 SW-NE e NE-SE perfis em umaárea de 140 × 175 m 2 , com um trem de aquisição composto de 2 trenós Nansen tracionados por uma moto de neve. As seções de radar revelaram reflexões internas originadas por mudanças nas propriedades elétricas, na densidade do gelo e devidoà orientação preferencial dos cristais de gelo.Palavras-chave: GPR, estratigrafia, zona de baixa reflectividade, Antártica.