Для понимания влияния глобального потепления на отступление ледников ученые из Университета Саутгемптона задействовали новейшие технологические решения. Для контроля движения льда используются маломощные системы GPS с точностью позиционирования до двух сантиметров, дроны и радары.
В рамках финансируемого National Geographic проекта Glacsweb сотрудники Факультета электроники и компьютерных наук (ECS) создали специализированные сети датчиков для контроля местоположения ледников. По словам профессора Джейн Харт соседние ледники Фйялсйёкюдль и Брейсамеркюрйокюдль ведут себя по-разному: они отступают, но при этом скорость таяния для обоих объектов отличается.
Отступление ледника
"Благодаря нашей уникальной подключенной онлайн-системе GPS, разработанной в ECS, мы надеемся определить, что влияет на скорость ледника, темпы роста озера [от тающих льдов], как этот рост воздействует на отступление льда, и как мы можем записать сжатие земных маргинальных [поперечных леднику] геоморфологических элементов [озов или узких возвышенностей], прежде, чем они будут затоплены водой", – отмечает профессор Харт
Система мониторинга ледника
Ученые установили датчики в разных частях ледников, чтобы ежедневно получать данные об изменениях их положения. Для определения наличия воды также использовался радар, а с дронов фиксировали визуальные изменения. Системе dGPS (differential global positioning system), разработанной для проекта Glacsweb, требуется в пять раз меньше электроэнергии, чем традиционным dGPS. Это открывает возможности для круглогодичного мониторинга.
Базовая станция dGPS и датчик на леднике (виден при большом увеличении слева-сверху от антенны)
"Данные поступают постоянно, и мы стремимся сделать двухлетние сравнительные записи скорости движения льда с обоих ледников, связанные с температурой, осадками и обрушениями... Традиционные системы повышения точности сигналов dGPS дороги, и данные обычно хранятся на карте памяти и загружаются вручную через несколько месяцев. Мы разработали более дешевую кинематическую онлайн-dGPS, чтобы отслеживать большее количество точек по той же цене".
Поиски занесенного снегом оборудования
"Наша система автоматически обеспечивает измерения местоположения синхронизированных приемников dGPS, которые получают статические RTK-поправки, а между сеансами переходят в спящий режим. Показания отправляются один раз в день на веб-сервер через спутниковую сеть Iridium, что позволяет системе работать в любой точке мира. Точность позиционирования составляет около 2 см, а сама процедура занимает менее двух минут, чтобы получить всего 50 байт (для сравнения, традиционным dGPS требуются сотни килобайт). В системах используется компьютер с низким энергопотреблением, работающий под управлением MicoPython, и небольшая солнечная батарея для зарядки аккумулятора".
Радар для обнаружения подземных вод
Два года назад ученые совместно с автогонщиком Лукасом де Грасси провели впечатляющий эксперимент, совместив его с PR-акцией на ледяном поле в Гренландии. Пилот Формулы E разогнал свой болид на льду, а исследователи опробовали свою систему dGPS для изучения положения айсберга. Впоследствии именно она стала применяться на ледниках Фйялсйёкюдль и Брейсамеркюрйокюдль.
По мнению разработчиков, технология имеет потенциал для внедрения в системах мониторинга других удаленных сред и уже используется в других исследованиях Университета Саутгемптона. В частности, на ее основе разрабатываются методы использования экологических IoT-датчиков для изучения реакции окружающей среды на глобальное потепление.
