
读完这个故事,你将了解到以下内容:
2022年,一支国际科研团队将一款长20英尺的自主水下航行器“兰”派往西抗属洲多森冰架下方尚未探索的区域进行探测。
该研究揭示了导致冰架西半部与东半部融化速率加快的复杂动态过程。
在寻找解决方案时,从问题的各个角度进行思考会很有帮助。气候变化导致的南极冰川融化也是如此,因此国际斯科特冰川协作组(ITGC)为一艘自主水下航行器(AUV)配备了“兰”这一昵称,将其派往位于西抗地泰瓦斯冰川附近的多森冰架内部洞穴进行探测。
在27天的时间里,这艘潜艇航行了超过600英里,其中包括向冰洞深处前进的10英里,旨在研究冰川在强水流附近融化速度加快的机制,并观察这一重要冰架的地貌。研究人员发现,冰架西半部的特征与东半部差异显著,东半部更厚,因此融化速度也更慢。

Ran自主水下航行器还对Dotson冰架的下方表面制作了高分辨率地图,揭示了奇怪的泪滴状特征、冰原高地以及详细的侵蚀模式。该研究结果已发表于《科学进展》期刊。
“我们此前曾利用卫星数据和冰芯来观察冰川随时间的变化,”该研究的主要作者安娜·瓦赫林在一份新闻发布会上表示。“通过将潜水器驶入洞穴内部,我们获得了冰层底部的高分辨率地图。这就像看到月球的背面。”
不同于位于陆地上的冰川,冰架实际上属于海洋的一部分。它们就像一道支撑结构,能够阻止陆地上的冰流入海洋,从而避免海平面升高,因此对这些极地生态系统至关重要。由于这些冰架漂浮在海洋上,因此有可能从其下方进入。
但仅仅因为这是可能的,并不意味着它很容易。

长达20英尺的Ran潜航器利用脉冲声波(先进的多波束声纳)在冰面上进行测绘,但由于其位于南大洋边缘地区,瓦赫林及其团队无法与潜航器通信,也无法通过GPS追踪其位置。在完成14次任务——有些持续数小时,有些则超过一天之后,Ran测绘了约50平方英里的冰面,所拍摄到的结构比人们想象的要复杂得多。
“这项测绘为我们提供了大量需要进一步仔细研究的新数据,”瓦赫林在一份新闻发布会上表示,“显然,过去关于冰川底部融化的一些假设已经不再成立。目前的模型无法解释我们所看到的复杂模式。但借助这种方法,我们更有希望找到答案。”
团队的一项发现是,多尔森冰架东半部和西半部融速差异的现象可以用一种被称为“改良极地深水”(mCDW)的现象来解释,即太平洋和印度洋的海水与其他当地水团混合后,影响了冰基。这一数据还得到了兰的研究测量结果的补充,包括这些海底洋流的测量,以及穿过冰川的裂缝区域高融速的情况。
尽管团队最初的任务是研究附近的思韦茨冰川,但环境过于恶劣难以进入。不过,《纽约时报》指出,多森冰架成为测试设备和方法的理想选择。这些调查于2022年进行,团队今年早些时候重返现场,以观察冰架发生了哪些变化。正是在那时,瓦赫林及其团队最糟糕的担忧变成了现实——AUV并未出现在预先规划的会合点。团队怀疑,该无人潜航器要么搁浅了,要么被一些好奇的海豹盯上了。
“尽管我们获得了宝贵的数据,但并未达到预期效果。这些科学进展得益于Ran所具备的独特深海潜水器,”瓦赫林在一份新闻声明中表示,“这项研究对于理解南极冰盖的未来至关重要,我们希望将来能够替换Ran,继续开展这项重要工作。”
