美国国家航空航天局(NASA)发射的最先进的对地观测激光在南极洲冰层下新发现了两个冰下湖泊。该发现有助于科学家了解这个冰封大陆下隐藏的“管道系统”,可能蕴藏着有关其未来的秘密。
融水湖就像南极洲下一个隐藏的“管道系统”
据外媒7月13日报道,NASA表示,从太空往下看,南极冰盖就像一层平静、永恒的冰毯,但它隐藏了数百个融化的湖泊,在冰盖与大陆基岩的交汇处。
NASA发射的冰、云和陆地高程卫星2号(或称ICESat-2),使科学家能够精确地绘制冰下湖泊“地图”。这颗卫星测量冰面的高度,尽管冰面非常厚,但随着冰盖下湖泊的充盈或排空,冰面的高度会上升或下降。
NASA发射的ICESat-2卫星绕地球运行
几十年来,南极冰盖下的水文系统一直是个谜。这种情况在2007年开始改变,当时加州大学圣迭戈分校斯克里普斯海洋研究所的冰川学家海伦·阿曼达·弗里克(Helen Amanda Fricker)取得了一项突破,颠覆了人们对南极洲冰下湖泊的传统理解。
弗里克利用2007年来自原始ICESat的数据进行研究后首次发现,在南极洲快速流动的冰流下,整个湖泊网络相互连接,随着时间的推移积极地填满和排干。
以前,这些湖被认为是静态地容纳融水,不会充满和排出水。
这项新研究的首席研究员、科罗拉多州戈尔德市的科罗拉多矿业学院地球物理学助理教授马修·齐格弗里德(Matthew Siegred)说:“冰床界面上这些相互关联的湖泊系统的发现,对冰川学、微生物学和海洋学产生了所有影响,这是ICESat任务的一项重大发现。”
“ICESat-2就像是在使用ICESat之后戴上眼镜,数据的精度更高,我们可以真正开始绘制出地表的湖泊边界了,”齐格弗里德表示。
为了利用卫星数据研究冰下湖泊更频繁地填满和排空的区域,齐格弗里德与弗里克合作,弗里克在设计ICESat-2任务从太空观测极地冰的方式方面发挥了关键作用。
两人的研究表明,包括南极洲西部的默瑟和惠兰冰流下的康威和默瑟湖泊在内的一组湖泊,自2003年最初的ICESat任务开始测量冰盖表面的海拔变化以来,正在经历第三次排水期。这两个新发现的湖泊也位于该区域。
除了提供重要的数据外,这项研究还表明,随着水进入和离开融水湖,湖泊的轮廓或边界会逐渐发生变化。
“我们确实在绘制目前存在的任何高度异常,”齐格弗里德说,“如果有湖泊充填和排空,我们会用ICESat-2探测到。”
如果科学家们想要更好地了解南极洲的冰下“管道系统”,以及所有这些淡水如何改变上方冰盖的速度或最终流入的海洋循环,那么对基础融水的精确测量至关重要。
“如果没有卫星数据,我们对南极洲下面正在进行的这些过程一无所知,”弗里克说,“我们一直在努力预测南极洲的未来,像ICESat-2这样的卫星测量仪器正在帮助我们在过程尺度上进行观测。”
南都记者 史明磊
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