一项雄心勃勃的新制图项目让科学家们对南极洲各地冰川的运动有了迄今为止最全面的了解之一。
主要发现:消融的冰川远多于增加的冰川。
该研究加剧了科学家们对影响南极冰盖因素的日益增长的担忧——即温暖的海水正在帮助融化冰川,并导致更严重的冰川流失,尤其是在南极洲西部。
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利兹大学的首席研究作者汉内斯·康拉德在接受 E&E 新闻采访时说:“海洋对南极冰盖动态的强烈影响,或者我们对此的了解,都得到了我们研究的加强。”
这项于周一发表在《自然·地球科学》杂志上的 研究,重点关注南极洲的海洋终结冰川,或直接延伸到海洋的冰川。 这些冰川通常都以类似的方式构造。
冰层 resting 在地面之上,并与基岩保持连接,直至被称为接地线的位置。在接地线处,冰层与基岩分离,并突出到水中,形成一种漂浮的陆缘或冰架,这有助于稳定冰川并阻止其后冰的流动。与此同时,海水渗入冰架下方,并冲刷冰川的底部。
接地线的位置可以告诉科学家很多关于任何给定冰川的稳定性及其对海平面上升的潜在贡献的信息。 如果冰川底部的冰融化,其与基岩连接的点会向后移动,更深入内陆,在此过程中将冰流失到海洋中。 随着这种情况的发生,它前面的漂浮冰架也会变长变薄,增加其断裂的机会,并允许更多的冰从其后流出。
由于它们对全球海平面具有巨大的潜在影响——整个南极冰盖包含的冰足以使海平面上升约 200 英尺——科学家们越来越关注南极冰川的冰流失以及可能在未来几年影响这一过程的气候因素。 许多研究都集中在绘制特定冰川的冰流失图。 但这项新研究采取了更全面的方法。
研究人员,包括来自利兹大学和伦敦大学学院的科学家,使用了卫星数据来分析 2010 年至 2016 年南极海岸线周围冰川表面海拔的变化。这些表面高度数据可以帮助科学家查明接地线位置的变化。
他们发现,在七年内,该大陆总共损失了约 560 平方英里的接地冰。 每年,大约有 80 平方英里的冰从基岩上脱落。
该研究确实表明,该大陆周围的一些冰川实际上正在增加,这可能是由于该大陆的降雪量增加,降雪最终会压实并冻结成冰。 但总的来说,南极接地线经历了净退缩。
而且在许多地方,它的移动速度比冰川在上次冰河时代末期(大约 20,000 年前)的变暖时期被认为的退缩速度还要快。 当时,科学家估计,南极冰川的退缩速度约为每年 25 米,即 80 英尺。 新的研究表明,今天南极洲约有 11% 的冰川正在以更快的速度退缩。
在南极洲西部,冰川退缩尤其严重,南极洲西部被广泛认为是该大陆最脆弱的部分,也是冰川流失最多的地区。 在那里,22% 的接地线退缩速度快于每年 80 英尺的基准。
相比之下,在研究期间,整个南极接地线只有 2% 明显前进。
暖水入侵
这项新研究无法说明冰川行为背后的确切机制。 但科学家们越来越将观察到的接地线退缩(尤其是在南极洲西部)归因于较暖海水的侵入,这些海水渗入冰架下方并冲击冰川底部,从而从下往上融化冰层。
康拉德说:“我们的研究确实加强了我们对海洋能够对南极洲冰动力学产生强烈影响的认识。”
气候变化对这种暖水入侵的影响是气候科学家正在进行的研究重点,但仍未完全理解。 加州大学欧文分校的冰川专家埃里克·里格诺特在对这项新研究的电子邮件评论中说,全球变暖也总体上导致海洋温度升高,但“仅靠海洋变暖不足以解释我们所看到的情况”。
海洋环流模式的持续变化,正在帮助将来自海洋其他部分的暖水推向更靠近南极洲大陆的地方,也被认为是主要因素。 气候变化确实预计会影响某些主要的洋流,部分原因是影响风和其他有助于驱动海洋运动的大气模式。 但这些过程未来将如何发展仍然是一个正在研究的课题。
里格诺特指出,就目前而言,这项新研究确实有助于证实“南大洋对南极洲的演变具有重大影响”这一事实,即使驱动这种影响的确切机制仍未被充分理解。
就目前而言,这些发现无法准确地告诉科学家海平面上升与观察到的变化之间的对应关系,尽管接地线的净退缩表明,有更多的理由感到担忧。 尽管如此,康拉德指出,这项研究仅涵盖了七年时间,并且它所说的目前正在发生的一些趋势将来可能会发生变化。
例如,在松岛冰川——南极洲西部最大的冰川之一,也是之前退缩速度最快的地点之一——研究表明,接地线最近已趋于稳定。 这是在 1992 年至 2011 年的十年期间之后,当时该冰川以每年约 3,200 英尺的速度向内陆迁移。
另一方面,在思韦茨冰川的退缩——南极洲西部另一个巨型冰川,也是目前南极冰专家最关注的对象——在过去几年略有增加,从每年约 1,100 英尺增加到近 1,400 英尺。 这一消息传来之际,美国和英国科学家正在合作开展一项雄心勃勃的联合研究任务,重点关注塑造思韦茨冰川的过程及其对海平面上升的潜在贡献。
松岛冰川和思韦茨冰川——以及新研究中包含的其他数十个冰川盆地——都将受益于持续监测,以确定现在观察到的趋势在未来是否仍然成立。
康拉德说:“我认为,基于我们的方法,建立一个用于监测接地线退缩率的连续平台实际上可能是有价值的。” “我认为持续监测将非常有意义。”
经 E&E 新闻许可,转载自 Climatewire。 E&E 在 www.eenews.net 上提供每日重要的能源和环境新闻报道。