冰川融化有多快?傾聽它們的聲音

水下麥克風可以從融化的冰川和冰山的汩汩聲和爆裂聲中收集有價值的資料

洪斯峽灣漢斯冰川附近的融化冰山。

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斯瓦爾巴群島(位於挪威大陸和北極之間的北極群島)峽灣的水域以融化的冰山和冰川的噼啪作響而聞名。現在,新的研究發現,融化冰川的嘶嘶聲可以與融化冰山的汩汩聲區分開來,並且這些明顯的訊號在冰融化更快的地區更為強烈。

本月發表在《地球物理研究快報》上的研究結果表明,這種喧鬧聲可以被利用來獲取有用的線索,以瞭解隨著氣溫升高冰川可能消退的速度,從而瞭解全球海平面可能上升的速度。“現在我們可以說,能夠聽到噪音不僅很棒;而且我們可以……在未來將其轉化為真正的工具,”研究負責人、斯克裡普斯海洋研究所的博士後研究員奧斯卡·格洛瓦茨基說。

儘管衛星可以用來追蹤冰川的逐漸消退,但它們無法仔細檢查主要活動的地點:冰川末端的底部——海水與冰相遇並驅動融化的位置。格洛瓦茨基說,科學家在冰川前沿工作也很危險,那裡巨大的冰山經常脫落入海。相反,在這些區域放置稱為水聽器的水下麥克風可以安全地提供關鍵融化過程的準確測量。


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為了測試這個想法,格洛瓦茨基和他在波蘭科學院的同事在斯瓦爾巴群島洪斯峽灣的漢斯、派爾和斯托爾冰川的末端點附近部署了水聽器。在錄音中,冰川和冰山之間的區別是顯而易見的。冰川前沿充滿了壓縮空氣氣泡,當它們接觸到水時發出嘶嘶聲,產生柔和、連續的聲音,像雨滴落在平靜的湖面上。冰山中的氣泡較少,因為它們比其母冰川小得多,因此它們發出的爆裂聲更不規則。它們聽起來更像是一鍋沸騰的水,可以區分出單個氣泡破裂的聲音。

格洛瓦茨基說,能夠區分冰川和冰山的聲音,並區分出這種噪音與斯瓦爾巴群島海灣和峽灣的其他喧囂聲,這是一項勝利。他指出,水聽器拾取從海浪拍岸的聲音到降雨以及海洋哺乳動物的叫聲的所有聲音。更令人興奮的進展是,研究人員發現他們可以區分出冰山面向當地地表水流一側的聲音與背水一側的聲音之間的差異。在面向水流的一側,融化應該更快,因為海水在冰塊周圍迴圈,這反映在錄音中更強烈的噪音中。該發現表明,冰噪音的強度可以告訴科學家冰融化更快的地點。

尼科爾斯學院環境科學教授、美國駐世界冰川監測服務機構代表毛裡·佩爾託表示,聲學訊號可能永遠無法與視覺衛星資料競爭。但佩爾託(他沒有參與這項新研究)表示,該發現提供了“工具箱中的另一個工具”,可以在它將提供最大價值的時間和地點部署。

格洛瓦茨基指出,北極冰川海灣——由於氣候變化驅動的融化,成為地球上最嘈雜的海洋環境之一——似乎就是一個有價值的地方。“為什麼不利用這一點,”他補充道,“傾聽地球的聲音呢?”

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