南极洲的冰架可能面临日益增长的崩溃风险

导致冰层断裂的表面融化可能威胁到该大陆超过一半的漂浮冰平台

2016年10月27日,在南极洲上空飞行的NASA冰桥行动飞机窗口看到的南极洲西部海岸附近的冰块。

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南极洲的拉森B冰架——一块巨大的冰层,从大陆边缘突出到海洋中——在2002年引起了国际关注。在短短几周内,冰架就裂开、破碎,并完全崩塌入海。

近20年后,它仍然是科学家在南极洲观察到的最引人注目的事件之一。

但这可能不是最后一次。新的研究表明,导致拉森B冰架消亡的一些相同因素可能会威胁到南极洲海岸周围的其他数十个冰架。


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这并不意味着它们立即面临崩溃的危险。但是,随着南半球变暖——以及冰盖以更快的速度融化——风险可能会上升。

科学家认为,南极冰盖表面的融化是导致拉森B冰架崩塌的主要原因。这个过程大致如下:随着冰融化,液态融水沿着大陆表面流动,并渗入冰中的裂缝。然后,水在这些裂缝内部重新冻结,并在重新变成冰时膨胀。

膨胀扩大了裂缝,给冰层带来更大的压力。最终,压力变得太大,冰层裂开并破碎成碎片。在极端情况下,这个过程可能导致整个冰架解体。

这是一个被称为“水力压裂”的过程。昨天发表在《自然》杂志上的一项新研究表明,南极洲超过一半的冰架可能面临风险。

这项研究对这个问题采取了一种独特的方法。

哥伦比亚大学的赖清尧(音译,Ching-Yao Lai)领导的研究人员训练了一个神经网络——一种机器学习算法——以识别南极冰架卫星图像中的裂缝。

他们利用这些信息来确定这些裂缝最有可能在哪里形成,以及如果足够的融水流过它们,哪些冰架可能面临崩塌的风险。

关于冰架崩塌,最大的担忧是它们可能如何影响冰盖的其余部分。许多冰架有助于稳定其后的冰川。如果它们崩裂,它们可能会释放出无法阻挡的冰层涌入海洋,从而导致全球海平面上升。

考虑到这一点,研究人员绘制了哪些脆弱的冰架也是冰盖的关键稳定器的地图。

他们发现,南极洲周围约60%的冰架都符合这两个标准:它们在其后方 удерживают 大量的冰,并且它们可能容易受到水力压裂的影响。

这项研究并没有表明它们很快就会面临崩溃的危险。水力压裂只有在足够的液态水流过冰层顶部时才会发生。

但它警告说,未来足够的融化可能会使它们面临风险。

目前,南极洲的大部分冰损失是从下往上发生的,而不是从上往下。温暖的海洋水域拍打着大陆边缘的冰川,渗入冰架下方,并从下方使其变薄。

但是,随着气候持续变暖,冰盖表面可能会发生更多的融化。

这项新研究没有包括任何关于这些冰架可能在多快时间内面临风险的估计。

密歇根大学的科学家杰里米·巴斯(Jeremy Bassis)表示,尽管如此,它突出了科学家应该关注的地点。

在对新研究的已发表的评论中,他指出,研究结果“表明,随着大气温度持续升高,目前稳定的很大一部分区域可能会崩塌。”

他补充说,海洋水域变暖和大气温度升高相结合可能是一个危险的组合。南极冰架可能越来越面临双重打击的风险:顶部和底部同时减弱。

他写道:“需要更深入地了解海洋和大气的影响,才能准确预测变暖气候中冰架的命运,因为冰架很容易受到来自上方和下方的攻击。”

经 E&E 新闻许可,转载自 Climatewire。E&E 在 www.eenews.net 提供每日重要的能源和环境新闻报道。

Chelsea Harvey covers climate science for Climatewire. She tracks the big questions being asked by researchers and explains what's known, and what needs to be, about global temperatures. Chelsea began writing about climate science in 2014. Her work has appeared in The Washington Post, Popular Science, Men's Journal and others.

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