在南極洲冰架明亮、光滑的表面之下,隱藏著一片與地球上任何地方都不同的黑暗景觀,那裡倒置的峽谷和階地一直延伸到冰層深處。這些巨大的冰層由陸地上的冰川供給,漂浮在南大洋寒冷的水域之上。今年,由華盛頓大學開發的七艘水下機器人組成的艦隊進入了這個世界,執行一項冒險任務。他們的目標是:透過觀察這個隱藏的顛倒景觀中的融化過程(那裡溫暖和涼爽的水層混合在一起),幫助預測海平面上升。
“我們大約在 40 年前就知道冰架本質上是不穩定的,”本次任務的冰川學家、華盛頓大學“冰的未來”倡議的負責人克努特·克里斯蒂安森說。“但我們並不真正瞭解這些系統的變異性,更不用說它們如何對顯著的外部[力量](例如海水溫度升高)做出反應了。”
先前探索冰架底部的努力包括科學家鑽穿冰架或派遣機器人潛艇在冰架下進行短途旅行。但克里斯蒂安森說,這些努力僅限於小範圍和短暫的時間——快照並不一定反映冰水系統的完整行為。
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新的機器人探險隊由三架自主推進的無人機(稱為“海滑翔機”)和四架漂流浮標組成。所有載具都裝有測量溫度、壓力、湍流和溶解氧的儀器。每架價值 10 萬美元的海滑翔機將在冰架下、周圍和返回的航線上進行為期數週的航行。無人機透過調節浮力和機翼來游泳,以程式設計方向緩慢滑行。相比之下,價值 3 萬美元的浮標則受洋流擺佈;它們只能調節升降運動。
如果無人機或浮標上升到冰隙中或被困在其中一個階地之下,它就沒有逃生計劃,也無法呼叫求助。“這是一個非常冒險的前景,”佐治亞理工學院研究所的工程師米克·韋斯特說,他沒有參與華盛頓大學的工作,但他的團隊在 2015 年將一個繫繩機器人投入了南極洲的羅斯冰架。
如果任何無人機丟失,華盛頓大學的科學家計劃在 2019 年返回收集它們。如果找不到它們,它們的電池續航時間足夠再執行一年——任何後來出現的無人機都可能被其他研究人員找到並歸還。但在那之前很久,克里斯蒂安森預計將使用來自機器人的資料來改進地球海平面上升的模型。
