阿拉斯加州，冰湾——冰山看起来坚不可摧。Roman Motyka 需要找到一条穿过冰山的路。
“如果你看到任何地方有缺口，请告诉我，”阿拉斯加大学费尔班克斯分校的冰川学家在阿拉斯加湾附近冰封的海湾中驾驶着一艘小型摩托艇时说道。
在冰山迷宫之外，隐约可见一座冰川的前端，这座冰川与气候变暖相反，正在向海洋推进。Motyka 和他的团队来到这里——地球上冰覆盖最广的地区之一——是为了找出原因。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道： 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。
“稍微向左一点，”阿拉斯加大学费尔班克斯分校的博士生 Tim Bartholomaus 拿着鱼叉站在船头，准备抵挡逼近的冰块。
船撞上了一块卡车大小的冰块，并从冰山之间的一个小缺口中改道。冰块刮擦铝制船体，发出像冰冻的指甲划过黑板的声音。
冰的来源——雅特泽冰川——是注入圣埃利亚斯山脉下冰湾的五条冰川之一。雅特泽冰川的反常前进是冰川学家所称的“潮汐冰川周期”的一个阶段——这是一个在几个世纪中展开的生长和消退的戏剧性过程。
这种冰川平衡过程可能由气候变化引发，然后呈现出其自身的生命力。它可能导致在阿拉斯加和格陵兰岛其他地方看到的冰川加速消退——这是海平面上升的重要因素。
但随着雅特泽冰川的前进，它也在变薄，这突显了这些冰川随时间推移究竟如何变化的谜团。最近的研究表明，海洋是潮汐冰川消退的触发因素。现在，Bartholomaus 和他的团队正在调查当这条前进的冰川在约有 54 条冰川注入海洋的地区与海洋相遇时会发生什么。
通过在雅特泽冰川前方锚定水下仪器，他们希望了解它在水面下如何融化。地震仪测量冰震；机载激光测量显示冰川变薄；全球定位系统和延时摄影揭示运动。以前从未在一个冰川上为单个项目使用过如此多的工具。通过融合科学学科，该团队将描绘出雅特泽冰川动态力量的图景。
由于雅特泽冰川上安装了如此多的仪器，研究人员拥有独特的机会来监测冰川长度上的变化，并发现例如，局部海洋温度和洋流的变化如何与冰川上游的运动相关联。
了解海洋的影响可能有助于揭示世界各地冰川如何导致海平面上升。
站在摩托艇舵上的 Motyka 最早在 2003 年阿拉斯加州的勒孔特冰川上将冰川融化与海洋动力学联系起来。他发现水下融化是冰川末端超过一半冰损失的原因——超过了冰川表面雷鸣般的冰崩。Motyka 最近研究了格陵兰岛雅各布港冰川上的相同效应。
今年夏天早些时候，雅各布港冰川脱落了一块 2.7 平方英里的冰块——大约是纽约中央公园的两倍大——此前经历了一个温和的冬季，周围的海湾没有结冰。
“我们在[阿拉斯加]潮汐冰川中学到的东西，在某种程度上我们可以应用于格陵兰岛，反之亦然，”Motyka 说。
越来越明显的是，海洋温度升高正在推动格陵兰岛和南极洲的潮汐冰川消退。“我会称之为确凿的证据，”Motyka 说。“这确实可能是[雅各布港冰川]变得不稳定的海洋过程。”
阿拉斯加湾在 20 世纪 70 年代后期至 21 世纪初之间升温了 1 摄氏度，但到目前为止，还没有人研究过其影响。最近的降温趋势被去年的厄尔尼诺现象打断。
“说这代表了阿拉斯加湾的一切，这是一个很大的飞跃，”Motyka 说。“但如果确实如此，那么一度的升温将影响该地区的[潮汐]冰川。”
该团队现在希望发现海底融化如何影响雅特泽冰川。
“冰川的水端可能对冰川的移动方式、它们的加速或减速或前进或后退产生非常大的影响，”Bartholomaus 解释说。
潮汐冰川周期描述了这种变化的状态。雅特泽冰川现在正处于周期的前进阶段。通常，这将缓慢地持续下去，直到冰川与几个因素达到平衡：其自身的质量、峡湾的形状，以及最后的气候。一旦达到平衡，冰川将进入“稳定-延伸”阶段，届时它将对气候变化更加敏感。如果气候持续变暖，它可能会触发消退阶段，将冰川从其前进过程中向前推进的保护性沉积物浅滩中击退。这使得较温暖的海水涌入并融化冰川的整个水下表面，大大增加了冰崩，并可能导致失控的消退。这种不断上演的戏剧可能会持续几个世纪。
正是这种消退创造了冰湾本身。就在 100 年前，冰湾甚至不存在。它的所有五条冰川都合并成一条巨大的冰川，一直延伸到阿拉斯加湾；这艘小摩托艇将被埋在数百英尺厚的冰层下。
当 19 世纪末气候变暖时，它触发了潮汐冰川周期的消退阶段，因为温暖的海水融化了冰。从那时起，冰川已经消退了超过 25 英里——这是阿拉斯加历史上最大的消退之一。
“一旦这些东西开始消退，你就无法修复它，”阿拉斯加大学费尔班克斯分校的冰川学家兼该项目首席科学家 Chris Larsen 在他在费尔班克斯的办公室里解释说。消退通常会产生自身的反馈循环，抹杀气候信号。即使气候变冷，一旦开始消退，也可能不会很快停止。
与雅特泽冰川一样，冰湾的其他冰川仍处于变化之中，经历着潮汐冰川周期的不同阶段。盖约冰川正在迅速消退，其末端每年损失约 150 英尺的垂直冰面。海湾对面的廷德尔冰川相对稳定。由于如此多样的动态变化近在咫尺，很明显，气候以外的因素也在起作用。
至于前进的雅特泽冰川，Bartholomaus 认为它仍在上个世纪灾难性消退后寻求平衡。冰川基本上是头重脚轻，顶部积聚了过多的重量，那里的大雪不断地将其向下和向外推入海湾。最终，它将找到平衡。届时，气候将再次发挥更大的影响。
虽然雅特泽冰川可能暂时无视气候信号，但 Larsen 和他的同事们并不打算完全忽视近期变暖趋势的影响。“说了这么多，”Larsen 说，“当前的气候可能会减缓雅特泽冰川的前进速度，或者可能会比我们现在没有这种变暖趋势更快地阻止它。”
第二天在海湾，冰山分开了。在一艘更大的船上，该团队比以往任何时候都更靠近雅特泽冰川 250 英尺高的末端表面。坠落的冰山以爆炸性的力量轰鸣着坠入海湾。在高高的冰川上，地震仪记录了另一次冰震的隆隆声。躺在冰山上的海豹似乎根本没有注意到。
经过六个月的准备，Bartholomaus 准备好释放将在峡湾中记录温度和洋流变化整整一年的仪器。闪烁的传感器装饰着一根 200 英尺长的绳索，顶部有橙色浮标，还有一个来自冰湾旅馆的生锈铸铁火炉作为廉价的锚。
Bartholomaus 和另外两个人将火炉从船边抛下。它溅起水花，然后坠入黑暗的深渊，将蓝色尼龙绳和昂贵的设备一起拉了下去。很快，锚泊的唯一标志就是一个小小的黄色浮标，在冰冷的蓝色峡湾中显得格格不入。
他的工作终于完成了，Bartholomaus 发出胜利的欢呼声，在海湾中回荡。现在他只需要等待传感器工作，并希望明年在这个瞬息万变的冰河时代环境中找到那个小浮标。
“我要把香槟留到回收的时候再喝，”他说。