新西兰科学家研发南极冰架应力传感器 监测冰川变化风险

新西兰奥塔哥大学(University of Otago)地质学教授 David J Prior 获得新西兰皇家学会(Royal Society Te Aparangi)"催化基金"(Catalyst Fund)8万纽币资助,将带领团队研发一种"应力传感器",用于测量南极冰川流动背后的驱动力。

Prior 本是结构地质学家,原本研究与地震和板块构造相关的岩石力学。15年前从英国利物浦搬到奥塔哥后,他开始用冰作为模拟地幔矿物(如石英)的实验材料,并因此逐渐转向南极研究。"这些年我关注的是冰本身,"他说。

团队正在测试的这款"应力传感器"体积不比一块高汤块大,冻结进冰川后能显示冰川受到的推力方向与强度。研究人员通过热水钻在冰面打出直径60毫米的孔洞放入传感器,数据经无线电波传回地面。

Prior 表示,该设备将帮助科学家理解南极冰川如何向下流动,并预测这对海平面上升意味着什么,同时也能用于长期监测。"我们非常关心冰架的未来,以及位于麦克默多冰架(McMurdo Ice Shelf)上的 Scott Base 基础设施,"他说。

"新西兰的飞机从基督城起飞,降落在冰架上,人员和物资都经由冰架运输。我们需要清楚了解这片冰架未来可能发生的变化,以及这会给后勤带来什么问题。应力传感器能帮助我们监测冰架的演变,并及时发现需要警惕的信号。"

此次资助将支持团队与国际合作伙伴共同测试这款设备。传感器的机械部分已研发约三年,接下来需要与英国威尔士卡迪夫(Cardiff)团队开发的电子元件结合,使其能够将数据传回地面——团队将前往当地完成两部分的组装。另一个合作方是加拿大团队,其在育空地区(Yukon)设有试验场地,相比南极,那里测试的物流难度、风险和成本都更低。

Prior 已八次前往南极,他形容在南极工作的经历与自己的性格很契合。"这一切都关乎计划——你要不断地计划、再计划、重新计划,"他说,"我们乘直升机被送到偏远的营地,只有帐篷和彼此,如果天气恶劣,没有人能来救援。你必须非常有韧性,每个人都要互相照应,这不是适合单打独斗的地方。"

提到南极,Prior 脑海中浮现的却不是冰雪,而是……成堆的食物。"在科考站工作,最难的是避免体重增加,"他说,"伙食好极了,一天五餐。"

团队计划在补充体力后重返南极,于2028年或2029年正式部署应力传感器。