據外媒報導，研究人員通過利用衛星數據“在黑暗中的觀察”首次證明了格陵蘭冰蓋上的湖泊在冬季會枯竭，這一發現對世界第二大冰蓋流入海洋的速度有著重大意義。來自劍橋大學的研究人員利用ESA衛星的雷達數據得出結論，即使沒有太陽的熱量，那麼這些湖泊會向冰蓋底部排放大量的水。

這些“排水事件”被認為在加速冰的移動中發揮了重要作用。

以前對湖泊排水的研究都是在夏季進行的，科研人員通過直接實地觀測並結合光學衛星數據展開工作，但這一切需要日光。

而劍橋大學研究人員開發的方法使用了雷達“後向散射”–波從發射的地方反射到衛星上–來探測冬季幾個月里格陵蘭島幾乎完全黑暗時湖泊的變化。

以前的許多研究表明，由於融化和徑流，格陵蘭冰蓋的質量正在下降且下降的速度正在加快。

來自劍橋大學斯科特極地研究所(SPRI)的Ian Willis博士是該研究的合著者之一，他指出：“在預測冰蓋未來方面，一個未知因素是冰川移動的速度–它們是否會加速，如果會的話速度有多快。控製冰川移動速度的關鍵是到達冰蓋底部的融水的數量，而這是我們工作的切入點。”

每年夏天，隨著天氣變暖，格陵蘭冰原表面會形成湖泊。它們可以存在數週或數月，但由於水力壓裂，它們可以在數小時內排幹從而將數百萬立方米的水和熱量轉移到冰蓋底部。受影響的地區包括冰蓋內部的敏感區域，而那裡對冰流的影響可能很大。

“人們一直認為，這些湖泊只在夏天干涸，原因很簡單，因為天氣暖和，陽光會導致冰融化，”同樣來自斯普里的論文作者之一Corinne Benedek說道，“在冬天，天非常黑，表面都結冰了。我們認為湖泊的淤積是導致它們最終排水的原因，但事實並非總是如此……熱數據告訴我，液態水可以在整個冬天存在於湖泊中。之前使用機載雷達進行的研究也發現了夏季埋在冰蓋表面幾米以下的湖泊。這兩件事讓我開始思考全年觀察湖泊的方法。我們通常用來觀察湖泊的光學衛星圖像在冬天沒有，甚至在多雲的時候也沒有。”

為此，Benedek和Willis利用Sentinel-1衛星的數據開發了一種方法，該衛星使用了一種叫做合成孔徑雷達(SAR)的雷達。合成孔徑雷達的作用波長使人們得以在黑暗中穿透雲層。由於冰和水在使用SAR時的讀數是不同的，所以他們開發了一種可以跟踪SAR後向散射發生的突然變化的算法。

在過去的三個冬天裡，研究人員發現了六個似乎在冬天干涸的湖泊。這些湖泊則是被冰層覆蓋的地下湖泊或表面湖泊。該算法能識別出湖的後向散射特徵在一張圖像和12天后記錄的下一張圖像之間發生顯著變化的地方。

前年秋天和次年春天的額外光學數據支持了SAR數據，這些數據證實，這六個乾涸的湖泊的湖泊面積大幅縮小。對於其中的三個湖泊，光學數據和其他衛星的數據被用來顯示冰雪覆蓋的湖泊塌陷，結果下降了幾米，這再次證實湖水已經乾涸。

“我發現的第一個湖令人驚訝，”Benedek說道，“我花費了一段時間才確定我以為我看到的真的是我看到的。我們使用了事件前後的地表高程數據來確認我們的想法。我們現在知道，冬季湖泊排水可能會發生，但我們還不知道這種情況發生的頻率。”

Willis則指出：“冰川在冬天會減速，但它們仍在移動。一定是這種運動導致某些地方出現裂縫從而導致一些湖泊乾涸。我們雖然還不知道這個冬季湖泊排水現像有多普遍，但它可能對格陵蘭冰蓋以及北極和南極其他地方有著重要的影響。”