德州大學的研究小組正在對格陵蘭的冰川進行一項開創性的研究，以了解冰川融化的水下機制以及沉積物在減緩這一過程中的作用。他們的研究結果將為未來海平面上升提供洞察力，這對全球沿海社區的準備至關重要。

格陵蘭面向海洋的冰川邊緣。由德州大學奧斯汀分校領導的一支研究考察隊即將對這些冰川進行首次水下機器人勘測。圖片來源：歐洲太空總署

來自德州大學奧斯汀分校的科學家團隊已經開始了為期四週的考察，探索格陵蘭沿海冰川的水下邊緣，以了解更多關於未來海平面上升的資訊。科學家將與國際合作夥伴合作，調查控制這些巨大冰川融化的過程，以及這對格陵蘭冰原的未來意味著什麼。

與研究人員一起工作的還有一個機器人潛水器，它將收集冰川水下壁和含有沉積物的融水的測量數據，這是一項從未嘗試過的近距離測量。科學家也將對海底進行廣泛的勘測，並收集沉積物岩芯，以便讓他們回溯過去，看看過去的氣候變遷時期是如何影響冰川的。

Nereid Under Ice（NUI）是由伍茲霍爾海洋研究所開發和營運的機器人潛水器，於2019 年在北冰洋進行考察。 UT奧斯汀分校領導的這項任務將依靠該潛水器在格陵蘭大型冰川附近的困難條件下作業的能力。圖片來源：路易斯-拉馬爾，阿凡達聯盟基金會提供

了解沉積物和冰川穩定性

考察隊首席科學家、德克薩斯大學地球物理研究所（UTIG）和德克薩斯大學地球與行星科學系研究教授吉妮-卡塔尼亞（Ginny Catania）說，一個關鍵的研究問題是沉積物在減緩冰川融化中的作用。 UTIG是這次考察的領導單位，隸屬於德州大學傑克遜地球科學學院。

“大部分冰原已經後退，但有一些冰川沒有後退，旁邊的冰川後退了很多。這可能是因為沉積物正在穩定冰川，」卡塔尼亞說。

冰川下的沉積物如何堆積成冰磧，以及UT Austin 領導的探險隊計畫如何探索冰川環境。圖片來源：Ginny Catania

研究人員認為，冰川受到稱為冰磧的水下牆壁的保護，免受海洋暖流的侵襲，這些牆壁是由冰川下的沉積物堆積而成的。冰川前進時也會形成這些支撐牆，並推平前方的海底。

但是，它們在減緩融化速度方面有多大作用，形成的速度有多快，又能持續多久？回答了這些問題，科學家們就能更了解格陵蘭島和南極洲冰蓋的未來。這些答案反過來又有助於預測未來幾年海平面上升的速度。

首席科學家金妮-卡塔尼亞（Ginny Catania）和傑克遜學院研究生凱西-維吉利亞（Casey Vigilia）在前往研究區域的途中，檢查探險隊第一個目標–康格爾德魯索克冰川–的初步測深資料。圖片來源：Marcy Davis／德州大學地球物理研究所

先進技術和數據收集

卡塔尼亞解釋說：”這是一項重大任務，我們要利用這些過去無法使用的非常複雜的工具，盡可能多地捕捉有關冰川在水下行為的信息。”

NUI 正在凱爾特探索者號研究船的甲板上等待部署。機器人潛水器的第一個勘測目標是西格陵蘭的大冰川Kangerdlussauq。圖片來源：Marcy Davis／德州大學地球物理研究所

冰下機器人潛水器（NUI）是收集數據以回答這些問題的關鍵。 NUI 是由伍茲霍爾海洋學研究所的工程師開發和操作的，他們也在這次任務中登船。它專門設計用於在冰川峽灣險惡的冰雪環境中航行，利用感測器和採樣器測量冰下流出的沉積物，並對冰層和海底進行前所未有的近距離地球物理勘測。

愛爾蘭海洋研究所的凱爾特探險家號考察船（RV Celtic Explorer）上的XOcean 海面無人機和大型儀器也將進行類似的測量。研究人員還將利用無人機從冰川表面收集數據。

由XOcean公司提供的海面無人機。研究人員將遙控無人機穿過冰原，到達冰川高聳的表面，在那裡對海底和沈積壁（稱為冰磧）進行高解析度掃描。圖片來源：Marcy Davis／德州大學地球物理研究所

對沿海社區的影響

卡塔尼亞也領導德州的一項海岸研究工作，他說，這次考察揭示的未來海平面上升對全世界的沿海社區都至關重要。她說：”很多研究需要了解海岸將如何應對這種淹沒，以及政府可以做些什麼。”

海洋研究所的研究船凱爾特探險家號準備駛往格陵蘭島。由UT Austin領導的探險隊將利用船上的儀器以及機器人潛水器、海上和空中無人機對冰川壁進行勘測。圖片來源：Sean Gulick／傑克森地球科學學院

合作研究

卡塔尼亞的考察隊由24 名研究人員、工程師和學生組成，他們來自七所院校，包括UT、伍茲霍爾、佛羅裡達大學、俄勒岡州立大學、羅格斯大學、塔夫茨大學和丹麥奧胡斯大學。凱爾特探險家號的15 名船員為他們提供支援。

這次探險於2022 年首次宣布，由凱克基金會（Keck Foundation）和美國國家科學基金會（National Science Foundation）資助。

編譯自/ scitechdaily