哥德堡大學的一個國際研究小組在南極洲厚厚的冰層下部署了無人潛水艇”Ran”首次獲得了冰川底部的詳細地圖，為了解未來海平面上升的可能性提供了寶貴的信息。

這次考察於2022 年在南極洲西部的流冰地區進行。在2024 年的回訪中，Ran在冰下消失得無影無蹤。圖片來源：Filip Stedt

自動潛水器”Ran”設定為潛入南極洲西部多特森冰架的空腔，用先進的聲納系統掃描冰架上方的冰層。在27 天的時間裡，這艘潛水艇在冰川下來回行駛了1,000 多公里，深入冰腔17 公里。冰架是由支流冰川從陸地註入的大量冰川冰塊，漂浮在冰架空腔上方的海面上。

“我們以前曾利用衛星資料和冰芯觀察冰川隨時間的變化。透過將潛水器潛入冰腔，我們能夠獲得冰底的高解析度地圖。這有點像看到月球背面，”領銜作者、哥德堡大學海洋學教授安娜-沃林（Anna Wåhlin）說。

自動潛航器”Ran”經過編程，可在冰架下執行任務。先進的多波束聲納系統被用來繪製距離約50 公尺的冰層底部地圖。圖片來源：Anna Wåhlin/Science Advances

在《科學進展》（Science Advances）雜誌的一篇新科學論文中，研究人員報告了這項獨特調查的結果。有些結果與預期相符。在強水流侵蝕冰川底部的地方，冰川融化得更快。科學家利用潛水器首次測量了冰川下方的水流，證明了多森冰架西部融化如此快速的原因。他們還在冰川延伸的垂直裂縫處看到了大量融化的證據。

哥德堡大學海洋學教授Anna Wåhlin。圖片來源：Malin Arnesson

但是，研究人員也在冰川底部看到了新的圖案，這引起了人們的疑問。冰川表面並不平滑，而是峰谷冰景，有高原和類似沙丘的地形。研究人員推測，這些可能是在地球自轉的影響下由流水形成的。

馬尼托巴大學的冰川學家凱倫-艾利（Karen Alley）是這項多學科研究的共同作者，她對研究結果發表了自己的看法：

“Ran製作的地圖代表了我們對南極洲冰架認識的巨大進步。我們已經對冰架基底的複雜性有所了解，但是Ran發現了一幅比以往任何時候都更加廣泛和完整的圖景。來自多森冰架底部的圖像有助於我們解釋和校準我們從衛星上看到的東西。

科學家現在意識到，在未來的冰川下研究任務中，還有大量的過程有待發現。

“測繪為我們提供了許多新數據，我們需要更仔細地研究這些數據。很明顯，以前關於冰川底部融化的許多假設都不成立。目前的模型無法解釋我們看到的複雜模式。但有了這種方法，我們就更有可能找到答案。

多特森冰架是南極洲西部冰原的一部分，由於其面積和位置，被認為對未來海平面上升有潛在的巨大影響。

多特森冰川厚達350 公尺。圖片來源：安娜-沃林

「我們需要更好的模型來預測未來冰架融化的速度。海洋學家和冰川學家攜手合作，將遙感技術與海洋學實地數據相結合，是一件令人興奮的事情。」安娜-沃林（Anna Wåhlin）說：「要了解正在發生的冰川學變化，就必須這樣做–驅動力來自海洋。地球上已經沒有多少未知區域了。看到Ran號消失在黑暗未知的冰層深處，在沒有通訊的情況下執行任務超過24 小時，這當然令人生畏。

本研究的實地考察工作於2022 年進行。 2024 年1 月，該小組與Ran一起返回多特森冰架，再次進行勘測，希望記錄下變化。

在Ran消失得無影無蹤之前，他們只能在多特森冰架下重複一次潛水。

“雖然我們獲得了寶貴的數據，但並沒有得到我們所希望的一切。這些科學進步的取得要歸功於”Ran”這一獨特的潛水器。安娜-沃林說：”要想了解南極洲冰蓋的未來，就必須進行這項研究，我們希望能夠取代’Ran’號，繼續這項重要的工作。