Expeditionen genomfördes i områden med drivande is i Västantarktis 2022. Vid återbesöket 2024 försvann Ran spårlöst under isen. Kredit: Filip Stedt
Med hjälp av den obemannade ubåten Ran kartlade forskare undersidan av Västantarktis Dotson Ice Shelf, och avslöjade komplexa isformationer och betydande smältområden som drivs av undervattensströmmar, avgörande för att förbättra förutsägelser om höjning av havsnivån.
Ett internationellt forskarlag från Göteborgs universitet placerade ut den obemannade ubåten ’Ran’ under Antarktis tjocka is. De fick de första detaljerade kartorna någonsin över undersidan av en glaciär, som ger värdefulla insikter om potentiell framtida havsnivåhöjning.
Det autonoma undervattensfordonet, Ran, programmerades att dyka in i hålrummet på Dotsons ishylla i västra Antarktis och skanna isen ovanför den med ett avancerat ekolodssystem. Under 27 dagar färdades ubåten totalt över 1 000 kilometer fram och tillbaka under glaciären och nådde 17 kilometer in i håligheten. En ishylla är en massa glaciäris, matad från land av biflodglaciärer, som flyter i havet ovanför en ishylla.
”Som att se baksidan av månen”
”Vi har tidigare använt satellitdata och iskärnor för att observera hur glaciärer förändras över tiden. Genom att navigera ned undervattensbåten in i hålrummet kunde vi få högupplösta kartor över isens undersida. Det är lite som att se baksidan av månen”, säger huvudförfattaren Anna Wåhlin, professor i oceanografi vid Göteborgs universitet.
Det autonoma undervattensfordonet Ran programmerades för att utföra uppdrag under ishyllan. Ett avancerat multibeam-ekolodssystem användes för att kartlägga isens undersida på ett avstånd av cirka 50 meter. Kredit: Anna Wåhlin/Science Advances
I en ny vetenskaplig artikel i Vetenskapens framsteg, rapporterar forskarna om resultaten av denna unika undersökning. Vissa saker är som förväntat. Glaciären smälter snabbare där starka undervattensströmmar eroderar dess bas. Med hjälp av den nedsänkta båten kunde forskare för första gången mäta strömmarna under glaciären och bevisa varför den västra delen av Dotson Ice Shelf smälter så snabbt. De ser också tecken på mycket hög smälta vid vertikala sprickor som sträcker sig genom glaciären.
Anna Wåhlin, professor i oceanografi vid Göteborgs universitet. Kredit: Malin Arnesson
Men forskarna såg också nya mönster på glaciärbasen som väcker frågor. Ytan är inte slät, men det finns ett topp- och dalislandskap med platåer och formationer som liknar sanddyner. Forskarna antar att dessa kan ha bildats av strömmande vatten under påverkan av jordens rotation.
Komplexa områden
Karen Alley, en glaciolog från University of Manitoba och medförfattare till denna multidisciplinära studie, kommenterar resultaten:
”Kartorna som Ran producerade representerar ett enormt framsteg i vår förståelse av Antarktis ishyllor. Vi har fått antydningar om hur komplexa ishylla baser är men Ran avslöjade en mer omfattande och komplett bild än någonsin tidigare. Bilderna från basen av Dotson Ice Shelf hjälper oss att tolka och kalibrera det vi ser från satelliterna, säger Karen Alley.
Forskare inser nu att det finns en mängd processer kvar att upptäcka i framtida forskningsuppdrag under glaciärerna.
”Kartläggningen har gett oss mycket ny data som vi behöver titta närmare på. Det är uppenbart att många tidigare antaganden om avsmältningen av glaciärens undersidor kommer till korta. Nuvarande modeller kan inte förklara de komplexa mönster vi ser. Men med den här metoden har vi större chans att hitta svaren, säger Anna Wåhlin.
Bättre modeller
Dotson Ice Shelf är en del av Västantarktis istäcke, som anses ha en potentiellt stor inverkan på framtida havsnivåhöjning på grund av dess storlek och läge.
Dotsonglaciären är 350 meter tjock. Kredit: Anna Wåhlin
– Det behövs bättre modeller för att förutsäga hur snabbt ishyllorna kommer att smälta i framtiden. Det är spännande när oceanografer och glaciologer arbetar tillsammans och kombinerar fjärranalys med oceanografiska fältdata. Det behövs för att förstå de glaciologiska förändringarna som sker – drivkraften finns i havet, säger Anna Wåhlin.
En skrämmande upplevelse
Anna Wåhlin fortsätter: ”Det finns inte många okända områden kvar på jorden. Att se Ran försvinna in i det mörka, okända djupet under isen, utföra sina uppgifter i över 24 timmar utan kommunikation, är naturligtvis skrämmande. Erfarenhet från över 40 uppdrag under is gav oss självförtroende men till slut slog den utmanande miljön oss.”
Fältarbetet för denna studie genomfördes 2022. I januari 2024 återvände gruppen med Ran till Dotson Ice Shelf för att upprepa undersökningarna i hopp om att dokumentera förändringar.
De kunde bara upprepa ett dyk under Dotsons ishylla innan Ran försvann spårlöst.
”Även om vi fick värdefull data tillbaka fick vi inte allt vi hade hoppats på. Dessa vetenskapliga framsteg möjliggjordes tack vare den unika dränkbar som Ran var. Denna forskning behövs för att förstå framtiden för Antarktis inlandsis, och vi hoppas kunna ersätta Ran och fortsätta detta viktiga arbete, säger Anna Wåhlin.