伊萨卡，纽约——康奈尔大学领导的一项基于水下机器人首次探索的研究发现，裂缝不仅仅是冰裂缝，在南极冰架下的海水循环中起着重要作用，可能会影响它们的稳定性。

　　远程操作的iceefin机器人在罗斯冰架底部的裂缝上爬上爬下，首次对海岸线附近的海洋状况进行了3D测量，这是一个被称为接地区的关键节点。

　　机器人的调查揭示了一种新的循环模式——一股急流将水从裂缝的侧面汇集起来——除了上升和下降的水流，以及由流动和温度变化形成的各种冰的形成。这些细节将改善在地面区域的冰架融化和冻结速率的模型，这些区域几乎没有直接的观测数据，以及它们对全球海平面上升的潜在贡献。

　　康奈尔大学(Cornell University)极地海洋学家、研究科学家彼得·沃沙姆(Peter Washam)说，“裂缝将水沿着冰架海岸线移动到以前未知的程度，在某种程度上，模型也无法预测。”“海洋利用了这些特征，你可以通过它们给冰架腔通风。”

　　Washam是发表在《科学进展》杂志上的《冰架基底裂缝中融化、冻结和海洋环流的直接观察》的主要作者。

　　科学家们在2019年底将冰鳍飞行器——大约12英尺长，直径不到10英寸——系在一个1900英尺的钻孔上，在南极洲最大的冰架与卡姆冰流交汇处附近用热水钻孔。这种所谓的搁浅区是控制冰盖平衡的关键，也是海洋环境变化影响最大的地方。

　　在科考队三次潜水的最后一次潜水中，高级研究工程师马修·迈斯特(Matthew Meister)驾驶“冰鳍”驶入了钻孔附近发现的五个裂缝中的一个。它配备了推进器、摄像头、声纳和测量水温、压力和盐度的传感器，在一个斜坡上爬升了近150英尺，在另一个斜坡上下降。

　　这次调查详细描述了随着裂缝变窄，冰的形态发生了变化，扇形凹痕被垂直通道取代，然后是绿色的海洋冰和钟乳石。裂缝底部的融化和顶部附近的冻结所产生的盐的排斥使水在水平射流周围上下移动，导致两侧的融化和冻结不均匀，下游较低的壁面融化更多。

　　“每个特征都揭示了不同类型的环流或海洋温度与冻结的关系，”Washam说。“在裂缝中看到这么多不同的特征，在循环中看到这么多变化，真是令人惊讶。”

　　研究人员说，这些发现强调了冰裂缝通过冰架最脆弱的区域输送海洋环境变化的潜力——变暖或变冷。

　　“如果水加热或冷却，它可以在冰架的后面非常有力地移动，而裂缝是发生这种情况的手段之一，”Washam说。“当涉及到预测海平面上升时，这一点在模型中很重要。”

　　这项研究由RISE UP项目(罗斯冰架和木卫二水下探测器)资助，该项目是美国宇航局行星科学与技术模拟研究计划的一部分，由美国国家科学基金会通过美国南极计划提供后勤支持。它是由新西兰南极研究所、新西兰南极科学平台和惠灵顿维多利亚大学热水钻探倡议推动的。