在地球的最南端,坐落着一个巨大的冰盆,你可能知道它就是西南极冰盖。每一天,海洋都在拍打着它的底部,缓慢侵蚀着构成其边缘的冰川。当这些冰川不可避免地屈服时,海水将开始填满盆地,将冰纳入囊中,并淹没世界各地的海岸线。
思韦茨冰川是抵御这个关键冰盖崩溃的堡垒之一,该冰盖的大部分位于海平面以下,蕴含的冰量足以使海平面上升3.3米,或近11英尺。不幸的是,这个体型如佛罗里达州般庞大的冰冻巨人,也是世界上最不稳定和融化速度最快的冰川之一。虽然冰川学家们知道其冰流失率已经非常糟糕,但他们最近发现,它暴露在比之前认为的更多的暖水之中。在上周发表的一项研究中,科学家们使用卫星图像和水力模型发现,温暖的潮汐流正渗透到这个巨大的冰块中,深度达到3.7英里,导致“剧烈融化”。
滑铁卢大学冰川学副教授、该研究的作者之一克里斯汀·道(Christine Dow)说:“我们真的、真的需要了解冰的变化速度有多快,以及未来20到50年内它将变化多快。” “我们曾希望需要一百年、五百年才能失去那些冰。现在一个主要担忧是,这种情况是否会发生得更快。”
随着气候变化推动全球气温不断升高,极地和山区地区的冰川和冰盖不可避免地融化。融化的水和脱落的冰流入海洋,导致海平面上升。自1880年以来,全球海平面已经上升了大约9英寸,任何突然的上升都可能对纽约、孟买和上海等沿海城市造成灾难性的影响。像马绍尔群岛和图瓦卢这样的低洼国家可能会完全被淹没。
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思韦茨冰川,通常被称为“末日冰川”,已经占地球海平面上升的4%,每年流失500亿吨冰。当它崩塌时,可能会使全球海平面上升65厘米,或略高于2英尺。“这听起来不多,但如果你想想我们世界上有多少海水,那将是一个巨大的体积,”道说。
发表在《美国国家科学院院刊》上的这项研究发现,潮汐的脉动,即冰的抬升和下降,使得海水能够进一步渗入其冰架下方,并削弱其与海底的锚定。虽然同一个团队在格陵兰岛的彼得曼冰川也观察到了这种现象,但这在南极洲尚未被记录到。思韦茨冰川与海洋接触的冰量大约是彼得曼冰川的八倍。
该研究利用高分辨率卫星图像和水文数据,识别出冰川表面抬升的高压区,这表明温暖的海水正在冰下流动。之前的模型只使用冰川与海洋接触的部分作为“接地线”,以此开始计算与温暖咸水接触造成的冰流失的潜在速度。现在,根据这篇论文,研究人员可能已经找到了模拟冰川变化的缺失环节。
加州大学欧文分校地球系统研究员、论文作者之一伯恩德·舍希尔(Bernd Scheuchl)说:“对于冰川对气候变化的反应而言,这个边界是地质学中一个非常关键的方面。” 他说,更好地理解海水如何渗透到冰川底部,可以帮助科学家更好地预测整个西南极冰盖的冰流失。“整个区域是通往海平面以下区域的门户。”
预测冰流失和海平面上升的速度并非易事。不断变化的因素,如温室气体排放量,可能会减缓或加速全球变暖,进而影响冰川融化的速度。而模拟冰川,这种水文动态、偏远且难以研究的物体,是一项技术挑战,计算机直到最近才能够处理,道说。
非营利组织“海平面上升研究所”的海洋科学家莎伦·格雷(Sharon Gray)说,像这样的研究突破有助于世界为海岸线的消失做好准备并适应。“永远不会是完美的,”她说。“但显然,我们的模型越好,我们得到的预测就越好,这有助于我们制定计划。”
鉴于建模的复杂性和不确定性,格雷表示,最好假设海平面将上升到最高的预测水平,并为最坏的情况做好准备。像新加坡和荷兰这样的一些高风险地区正在这样做,并且一直在投资基础设施以应对挑战。“我认为在真正创造性地思考并试图理解即将发生的事情以及我们能做些什么方面,存在希望和机会,”她说。
像道和舍希尔这样的研究人员说,保护冰川的最佳方法是限制碳排放。尽管人类已经排放到大气中的热量将在数百年内持续存在,并继续融化冰川,但控制地球变暖的程度可以为我们争取时间,为最极端的结果做好准备,即使不能阻止它们。
“做出一些改变永远不会太晚,”舍希尔说。“即使我们无法阻止这些发展,我们也可以减缓事态发展并减轻其影响。”
这个故事最初由非营利性媒体组织Grist发布,该组织报道气候、正义和解决方案。
编者注(5/31/24):我们的合作伙伴Grist在发布后更正了这个故事,声明如果西南极冰盖融化,海平面上升的风险高达3.3米,或近11英尺。