一個國際研究小組利用自主潛水器”Ran”繪製了南極洲多特森冰架底部的詳細地圖。他們的研究結果揭示了新的模式和特徵，對先前關於冰川融化的假設提出了挑戰。這項研究強調了冰下數據對預測未來海平面上升的重要性，並表明在了解冰架的複雜性方面取得了重大進展。

一個國際研究小組利用自動水下航行器對南極洲的冰川進行了勘測，繪製了第一批冰架底部的詳細地圖，並發現了潛在海平面上升的跡象。這些研究結果發表在《科學進展》期刊。

哥德堡大學海洋學教授、本文第一作者安娜-沃林（Anna Wåhlin）解釋說：”我們以前曾利用衛星數據和冰芯觀察冰架隨時間的變化。透過將潛水器潛入冰腔，我們能夠獲得高解析度的冰底地圖。

紐約大學庫蘭特數學科學研究所（Courant Institute of Mathematical Sciences）教授、本文作者之一戴維-霍蘭（David Holland）補充說：”我們能否預測未來全球海岸線在氣候變暖的情況下海平面上升的情況，關鍵取決於我們從南極冰架下獲得的數據。

部署和資料收集

科學家們對自動水下航行器Ran 進行編程，讓它潛入位於南極洲西部、厚達350 公尺的多森冰架的空腔中，用先進的聲納系統掃描冰架上方的冰層。多特森冰架由於其面積和位置，被認為對未來海平面上升有潛在的巨大影響。

在27 天的時間裡，這艘潛艇在冰川下來回航行了1000 多公里（620 英里），深入冰腔17 公里（10.5 英里），以捕捉冰川周圍的現象。

先進的多波束聲納系統用於繪製約50 公尺距離的冰層底部地圖。圖片來源：Anna Wåhlin/Science Advances

利用Ran捕捉到的數據，科學家首次測量了冰川下方的水流，並證明了多森冰架西部融化如此快速的原因。 Ran的地圖顯示，在強大的水流侵蝕冰川底部的地方，冰川融化得更快，特別是在冰川延伸的垂直裂縫處，融化量非常高，這一點並不令人驚訝。

但是，研究結果也顯示冰川底部出現了新的形態，這引起了一些令人不安的問題。冰川底部並不平滑，而是有一個峰谷冰景，上面有高原和類似沙丘的地形。研究人員認為，這些可能是在地球自轉的影響下由流水形成的。

霍蘭說：”地球自轉對於理解氣候系統中的大多數現象，特別是颶風和其他惡劣天氣現象至關重要。看來這些奇特的冰下特徵也是由地球自轉密切控制和形成的。”

馬尼托巴大學的冰川學家凱倫-艾利（Karen Alley）是這篇論文的合著者之一，她補充說：”Ran製作的地圖代表了我們在了解南極洲冰架方面取得的巨大進步。衛星上看到的東西。

《科學進展》研究的大部分實地工作是在2022 年進行的，當時荷蘭帶領一個團隊在冰架下安裝了一個繫泊裝置。這項創新的工程工作包括用熱水鑽在冰架上鑽出一個1000 英尺深、1 英尺寬的洞。繫泊裝置在冰層再次凍結前成功安裝，這使得科學家能夠在過去兩年中持續收集數據，並產生冰架底部融化變化的時間序列。

霍蘭指出：「我們首次將自主水下航行器收集的數據（在一個時間點取樣，但覆蓋冰架下的大片區域）與我們用熱水鑽在冰架上安裝的繫泊裝置收集的數據結合起來。

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：”繪圖為我們提供了新的數據，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。

編譯自/ ScitechDaily