被称为冰架的漂浮冰舌就像守门人一样，阻挡着巨大的陆基冰川，这些冰川一旦融化就会导致全球海平面上升。但是冰架容易发生裂缝和断裂，2002年南极洲的拉森B冰架（比罗德岛州还大）突然坍塌就令人震惊地证明了这一点。
科学家们调查了导致冰架不稳定的几个可能原因：从下方侵蚀冰架的较暖海水；冰架表面吸收光线的碎屑，如岩石和土壤，这些碎屑可以引发融化；以及瞬时融水湖，它们比冰吸收更多的阳光，并且还会对其表面施加压力。计算机模型和实验室模拟表明，高达数百万吨的融水所产生的压力会导致冰架弯曲并可能断裂，但是这种影响从未在野外被检测到。“这就是为什么我们想出去收集这些测量数据，”科罗拉多大学博尔德分校环境科学合作研究所的冰川学家艾莉森·班威尔说。她和她的同事们首次测量到，当湖泊在其表面形成，然后在几天或几周后排干时，冰架会上下弯曲。
在融化季节开始时，伊恩·威利斯在空湖盆地钻孔，安装一个金属杆，用于安装压力传感器。 来源：艾莉森·班威尔
关于支持科学新闻
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，您将有助于确保关于塑造我们当今世界发现和想法的具有影响力的故事的未来。
班威尔的团队从南极洲的麦克默多站雪地摩托出发，前往麦克默多冰架上的四个大约公里级的融水湖，在冰上钻入安装在杆上的全球定位系统站，这些站与湖泊中心的距离各不相同，以便测量冰高度的变化。他们还在一些GPS站附近放置了水压传感器，以测量湖泊中的水位，这些湖泊被命名为花生湖、环湖、裂缝尖湖和错误裤子湖。
从2016年11月到2017年1月，班威尔和她的同事们发现，当湖泊在夏季融化季节充满水时，湖泊下方的冰层会向下弯曲；当湖泊排干时，冰架会反弹回来。最大的反弹——环湖的情况大约为一米——是在湖泊中心附近观察到的。更远的GPS站显示出较弱的挠曲，甚至没有挠曲。“挠曲非常局部化，”班威尔说，这可能会影响冰中相关裂缝出现的位置。
漂浮冰架如何响应融水湖的填充和排干而弯曲（也可能断裂）。 来源：改编自图1。班威尔等，2013 GRL
尽管他们记录了显著的弯曲，但班威尔和她的同事们没有在麦克默多冰架上看到任何裂缝。研究人员认为，这个冰架上的湖泊可能在变得足够大以产生足够的压力之前就会溢出其盆地。
这些结果于周三发表在《自然通讯》上，揭示了一种现象的影响，这种现象自第一批探险家访问南极洲以来就一直存在，但人们认为它并不重要，因此被忽略了，剑桥大学斯科特极地研究所的冰川学家，研究团队成员伊恩·威利斯说。“这篇论文的发现令人兴奋，”哥伦比亚大学拉蒙特-多赫蒂地球观测站的冰川学家乔纳森·金斯莱克说，他没有参与这项研究。“有人认为，这种弯曲可能在过去导致了冰架的快速坍塌，并可能在未来再次发生。”
道格·麦卡伊尔、格兰特·麦克唐纳和贝基·古德塞尔站在融水溪流旁，麦克默多冰架上的一个湖泊通过该溪流排干。 来源：艾莉森·班威尔
班威尔和她的团队已经申请了资金，以测量其他冰架是否也在上下反弹。他们计划研究南极半岛上的冰架，南极半岛是大陆上变暖最快的地区之一，也是拉森B冰架曾经所在的位置。更高的温度意味着更多的融水——一项最近的研究预测，到2050年，南极洲的融化将增加一倍——但很难预测所有这些水是否会进入可能引发挠曲的湖泊，威利斯说。一些水可能会重新冻结，被重定向到冰中或在冰架上流动而不会形成湖泊，他说。“这些是真正未解决的重大问题。”