在多森冰下:海底发现揭示南极洲融冰的复杂性

阿蒙森海(西南极),一台由国际团队操作的康士伯Hugin自主水下航行器,其中包括哥德堡大学的参与,深入到多森冰架下方17公里。在那里,它绘制了六张高分辨率的冰“天花板”地图,并测量了南极的洋流、温度、盐度和冰融化情况。

发表在《科学进展》上的结果描述了一个挑战均匀融化理念的水下景观:冰根据水流速度、热含量和裂缝的存在以不同方式侵蚀。

水下景观特征

地图揭示了三个关键元素:

  • 阶地:宽度在200到2000米之间的平坦表面,由高达5米的墙壁界定。在某些区域,它们像从下方雕刻的台阶一样堆叠在多个层次。
  • “泪滴”:向上雕刻的空穴,长度在20到300米之间,典型的凸起为14米。在表面上不可见,因为冰的内部应力阻止了基底凸起转化为外部信号。
  • 全厚度裂缝:一些被基底融化改变,基底被侵蚀并伴有相关标记。Landsat分析表明,几个裂缝起源于九十年代,并随着时间的推移而扩展,显示出几十年的渐进侵蚀

两个海洋学制度

研究表明,多森的融化并不均匀:

  • 东部:通过深水通道接收相对温暖和咸的水(mCDW)。冰更厚(300–400米),基底融化约为每年1米
  • 西部:主导着更冷、更浅但更快的水流,促进了通道的形成,平均融化为每年15米,冰更薄(250米)。

差异不仅是热的:在西部,剪切引起的湍流将热量混合到冰-海洋界面,加速了融化。

deshielo en la Antártida
南极的融化揭示了一个令人惊讶的水下景观。

关于形态的假设

  • “泪滴”可能由与埃克曼动力学相关的湍流羽流引起,由冰中的裂缝或释放的岩石触发,并由于地球自转效应而不对称传播。
  • 阶地可能是冰基底温暖水体间歇入侵的痕迹,如2014年至2016年间附近海洋锚定记录的情况。

物流挑战

冰架下操作意味着极端限制:没有GPS或无线电通信,车辆执行其路线,只有在浮出水面时才能传输数据。

在2024年2月,在多森下方的最后一次任务中,机器人没有返回。国际思韦茨冰川合作报告称,它可能仍在冰架下方。

研究的连续性

车辆的丢失并未停止项目。康士伯宣布,哥德堡大学将用新的Hugin替代它,得益于保险资金和私人捐赠,以恢复在南极的探险。

获得的地图显示,基底融化组织成具体特征——阶地、通道、裂缝和“泪滴”——集中热量传递和损害。研究警告说,这种过程的多样性必须纳入模型中,以改善对未来融化的预测,这是理解气候变化对南极冰架稳定性影响的关键。

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