巨型南极冰架裂缝威胁将变成巨型冰山

拉森C冰架的裂缝已扩大至175公里,附近冰架的崩塌可能预示其未来

拉森C冰架上的一个巨大裂缝预计很快将到达海洋。

南极洲第四大冰架上的一条巨大裂缝自1月初以来已向前推进至少10公里。一直在监测拉森C冰架175公里裂缝的科学家表示,它可能在数周或数月内到达海洋,将一块相当于卢森堡两倍大的冰山释放到威德尔海。

拉森C冰架的困境是又一个迹象,表明全球变暖正在破坏南极半岛东部的冰层并导致海平面上升。但科学家对裂缝的研究也阐明了冰川学自冰架北部“兄弟姐妹”崩塌以来的发展历程:1995年拉森A冰架和2002年拉森B冰架,它们分别位于半岛更靠外的独立海湾中。

美国国家航空航天局喷气推进实验室的地球物理学家阿拉·哈赞达尔说:“拉森B冰架是我们理解的一个转折点。它是迄今为止同类崩塌事件中规模最大的一次,它证明了冰架如何调节冰从冰盖内部到海洋的运动。”


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几十年前,研究人员一直在争论冰架在多大程度上支撑着陆地上的冰川——就像减缓陆地冰不可避免地走向海洋的“软木塞”。已故的美国国家航空航天局冰川学家鲍勃·托马斯帮助普及了这一观点,他甚至在演讲中打开一瓶葡萄酒倒出一些,以演示这种效果。

拉森B冰架崩塌后收集的卫星数据在很大程度上解决了这场争论。加州大学欧文分校的冰川学家埃里克·里格诺特说,与拉森A和拉森B相连的冰川流入海洋的速度在这些冰架解体后增加了——高达八倍。“其中一些[冰川]的速度略有下降,但它们仍然比以前快五倍,”他指出。

自拉森B冰架崩塌以来,冰盖建模者调整了他们的模拟,以更好地反映驱动冰川流动的力,并帮助量化这种“软木塞”效应——增强了人们的信心,即来自拉森冰架的有限观测可以更广泛地应用。

研究人员现在回顾拉森A和拉森B冰架的历史,以了解拉森C冰架的未来可能如何,拉森C冰架覆盖面积达50,000平方公里,冰层厚达350米。许多人担心,不断扩大的裂缝预示着拉森C冰架已开始长期衰退,最终将完全崩塌。冰山断裂后多久会发生这种情况还是一个悬而未决的问题。

冲击波

崩塌的影响可能会波及到南极洲以外的地区。流入拉森C冰架的冰川蕴含的水量足以使全球海平面上升约一厘米——而且在没有冰架的情况下,它们可能会更快地流入海洋。相比之下,全球海平面每年上升约3毫米,最近一项研究估计,其中三分之一来自南极洲和格陵兰岛的冰层流失。

里格诺特说,卫星图像显示,拉森C冰架自1980年代以来一直在后退,雷达测量表明其冰层也在变薄。科学家们还观察到冰架表面形成融水池;可能加速了拉森B冰架解体的也是这种水池,它们通过在冰层上蚀刻孔洞并扩大裂缝。

在某种程度上,有利的海底几何形状保护了冰盖免受快速崩塌的影响。环绕拉森C冰架的一对水下山脊产生摩擦力,减缓了冰流入海洋的速度。尽管如此,哈赞达尔和他的同事们表示,随着冰架的减弱,流入拉森C冰架的两条冰川已经开始加速。

英国斯旺西大学的冰川学家阿德里安·勒克曼说,与拉森B冰架衰退的相似之处令人震惊,他领导的一个团队多年来一直在监测拉森C冰架的裂缝。拉森B冰架在1995年经历了一次重大的冰山崩解事件,随后逐渐后退,然后在七年后完全崩塌。他说,拉森C冰架可能会遵循类似的模式,尽管目前尚不清楚崩塌可能在即将到来的冰山崩解事件后多久发生。

目前,研究人员正在焦急地关注不断扩大的冰裂缝。挪威斯瓦尔巴大学中心的地球物理学家克里斯·博斯塔德对拉森C冰架的“缝合带”特别感兴趣——这些区域是冰川冰从陆地流出并汇合的地方。这些区域的冰比较软,通常由从下方冻结的冰保持在一起。

博斯塔德说,数十条明显的裂缝延伸到拉森C冰架上的其中一个区域,然后停止。当前的裂缝也在其中,但它在2014年以某种方式突破,并从此继续扩大。目前尚不清楚为什么裂缝能够穿过软冰,以及未来几年是否会有其他裂缝效仿。

博斯塔德说:“我们不知道为什么,但这些边界对于阻止裂缝非常有效,这可能是关键所在。为了回答这个问题,我们真的需要到野外去实地考察。”

本文经许可转载,并于2017年2月20日首次发表

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