南极冰川融化的全新视角

自主水下航行器“兰”(Ran)被编程潜入西南极洲的Dotson冰架的空腔中，并使用先进的声纳系统扫描其上方的冰层。在27天的时间里，这艘潜水艇在冰川下来回行驶了总共超过1000公里，深入空腔17公里。冰架是由来自陆地的支流冰川补给的一大块冰川冰，它漂浮在冰架空腔上方的海中。

“就像看到月球背面一样”

“我们之前曾使用卫星数据和冰芯来观察冰川如何随时间变化。通过将潜水器导航至空腔中，我们能够获得冰层下方的高分辨率地图。这有点像看到月球背面，”该研究的主要作者、哥德堡大学海洋学教授安娜·瓦林(Anna Wåhlin)说。

在《科学进展》(Science Advances)上的一篇新科学论文中，研究人员报告了这次独特调查的结果。有些结果是意料之中的。冰川在强大的水下洋流侵蚀其底部时会更快地融化。使用潜水器，科学家们首次能够测量冰川下方的洋流，并证明了Dotson冰架西部为何融化得如此之快。他们还看到了冰川中垂直裂缝处融化速度极高的证据。

但研究人员还在冰川底部发现了新的模式，这引发了疑问。表面并不光滑，而是有峰谷冰原，有高原和类似沙丘的地貌。研究人员推测，这些可能是受地球自转影响的水流形成的。

复杂区域

马尼托巴大学的冰川学家凯伦·艾利(Karen Alley)是这项多学科研究的合著者，她对这一发现发表了评论：

“‘兰’制作的地图代表了我们对南极洲冰架理解的巨大进步。我们之前已经隐约知道冰架底部有多复杂，但‘兰’揭示了比以往任何时候都更广泛和完整的画面。Dotson冰架底部的图像帮助我们解释和校准我们从卫星上看到的东西，”凯伦·艾利说。

科学家们现在意识到，在未来的冰川研究任务中，还有许多过程有待发现。

“地图为我们提供了大量需要仔细研究的新数据。很明显，许多关于冰川底部融化的先前假设都不足。当前的模型无法解释我们看到的复杂模式。但使用这种方法，我们找到答案的机会更大，”安娜·瓦林说。

更好的模型

Dotson冰架是西南极冰盖的一部分，由于其面积和位置，被认为对未来海平面上升有潜在重大影响。

“需要更好的模型来预测冰架未来融化的速度。当海洋学家和冰川学家携手合作，将遥感与海洋现场数据相结合时，这令人兴奋。这是理解正在发生的冰川变化所必需的——驱动力在海洋中，”安娜·瓦林说。

令人畏惧的经历

安娜·瓦林继续说道：“地球上剩下的未探索区域不多了。看着‘兰’消失在冰层下方黑暗、未知的深处，超过24小时没有通讯地执行任务，当然令人畏惧。40多次冰下任务的经历给了我们信心，但最终我们还是被这个充满挑战的环境打败了。”

这项研究的野外工作是在2022年进行的。2024年1月，该小组带着“兰”重返Dotson冰架，希望重复调查以记录变化。

他们只成功在Dotson冰架下方重复了一次潜水，然后“兰”就消失得无影无踪了。