Robotglider foretager første turbulensmålinger under en antarktisk ishylde

En lille gruppe forskere og ph.d. -studerende fra University of California, Davis, for nylig vendt tilbage fra Antarktis, hvor de blev den første gruppe til at indsamle turbulensmålinger fra et undersøisk svævefly under en ishylde.

Dette multinationale samarbejde ledes af Korea Polar Research Institute, eller KOPRI, var kun anden gang et svævefly er blevet succesfuldt indsat under en ishylde.

Med disse data, forskere vil bedre kunne forstå, hvor hurtigt ishylder smelter og forudsige, hvordan disse satser vil ændre sig under fremtidige klimascenarier.

Svæveflyet, hedder Storm Petrel, er en type autonom undervandsvogn udstyret med vinger. Den blev indsat under Nansen ishylde den 7. januar og dukkede op igen 20 timer senere den 8. januar. Dens sensorpakke tillod forskere at kvantificere varme- og energifluss ved hjælp af et system, der, mens den er relativt almindelig i åbent vand, aldrig var blevet brugt på denne måde under en ishylde.

"Det tog os tre års udvikling at nå de 20 timer, og vi gjorde det, sagde hovedforsker Alexander Forrest, en adjunkt ved UC Davis College of Engineering, som ikke selv var i stand til at deltage i denne rejse, men deltog med sit hold eksternt fra Davis. "Jeg er ganske tilfreds med køretøjets succes, men især med den fantastiske præstation af vores UC Davis -studerende, der leder operationerne."

Den frosne grænse

At sende en undervandsflyveflyvning under ishylderne i Antarktis er ikke så ulig at sende et videnskabeligt instrument ud i rummet. Efter omhyggelig planlægning og beregninger, af går det, ind i mørket, med black-out kommunikation, indtil den dukker op igen. I disse miljøer, enten kommer den tilbage af sig selv eller også kommer den slet ikke tilbage.

Mens den var under ishylden, svæveflyet sendte ingen signaler tilbage til holdet i 20 timer. Da den dukkede op igen, forskerne ombord på skibet blev midlertidigt afbrudt fra internettet. Dette lod Forrest - alene i Davis og se efter det på sin computerskærm - være den eneste, der så, da det kom op og råbte "Ja!"

Ud over udfordringen med at operere i dette ekstreme miljø, svæveflyet skulle indsættes meget præcist i en plume af "superkølet" vand - en vanskelig opgave, som Forrest ligner Luke Skywalkers flyvning gennem Death Star's smalle skyttegrave - så det kunne lades op, ned, ind og ud uden at ramme havets overflade eller bund.

Sjovt faktum:Når vand afkøles meget langsomt, kan det forblive en væske ud over dets frysepunkt. For at dette kan ske, den skal være så ren, at den ikke har nogen overflade, hvorpå iskrystaller kan vokse. Dette kaldes underkølet vand. Forskerne jagtede denne plume, fordi den angiver placeringen af ​​smeltevand.

"Vi forsøger at forstå dynamikken i dette system, og hvad denne plume gør, "Forrest sagde." Denne fjer var meget højere i vandsøjlen i 2019 i forhold til 2017, hvilket indikerer, at der kan ske mere smeltevand, hvilket bestemt er en årsag til bekymring og bør undersøges nærmere. "

Ishylder, gletsjere og havstigning

Ishylder har altid smeltet, men i en æra med opvarmning af polære miljøer, det sker nu hurtigere. Mest smeltning sker, hvor isen møder havet og stort set går ubemærket hen - indtil en ishylde falder sammen, en hyppigere forekomst i løbet af det sidste årti.

I modsætning til ishylder, gletsjere er landbaserede. På tværs af polarlandskaber, gletsjere går fremad, bidrager direkte til havstigning. Ishylder er allerede en del af havet, konstant bevæger sig fra en fast til en flydende tilstand. Ishylder får ikke havstanden til at stige direkte, men de tjener til at støtte istiden på land. Når ishylderne falder væk, fra Arktis til Antarktis, denne stabiliserende effekt går tabt, frigør glacialis for at fremskynde sin rejse fra landet til havet.

"Ændringer i isoverfladen er undertiden let identificerbare, men det er ofte svært at helt forstå, hvilke ændringer der sker under isen, "sagde UC Davis -doktorand Jasmin McInerney." Dette fører til en masse spekulationer, medmindre robotteknikker som vores fysisk kan nå disse steder. Med så mange konsekvenser af isens forsvinden, Det er vigtigt at slippe af med så mange ubekendte som muligt for at estimere, hvornår dette kan ske. "

Nansen ishylde er relativt lille i forhold til større systemer som Ronne-Filchner, Ross eller Thwaites ishylder. Det internationale hold, ledes af KOPRI, planlægger at anvende de samme teknikker udviklet i dette projekt på Thwaites ishylde. Forrest og hans team planlægger at slutte sig til at fortsætte udviklingen af ​​robotobservationsværktøjer og -teknikker.