巨大湖泊骤然注入格陵兰冰盖

融水排放可能会润滑冰层底部,加速冰川流动,并加速海平面上升

格陵兰冰盖上一个湖泊在排水前()和排水后()的鸟瞰图。

很少有景象能像格陵兰冰盖顶部的湖泊那样宁静,碧蓝的融水池塘静卧在闪闪发光的白色冰床上。但尽管它们很美丽,但它们并不总是能长久存在。这些湖泊有一个突然消失的习惯。

研究人员将这一过程称为快速排水。如果冰面出现裂缝,水可以迅速冲下数千英尺到达冰盖底部,留下一个巨大的空洞。当这种情况发生时,整个湖泊可以在数小时内排空。

这是冰川专家日益关注的一个主题。当水排到冰盖底部时,它可以润滑基岩,并导致冰以更快的速度在其上滑动。这会暂时加速冰川流入海洋的速度,从而加剧全球海平面上升。


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去年夏天,一组研究人员亲眼目睹了其中一次事件,并且借助特殊无人机的帮助,他们得以记录了整个过程。他们说,这些观察结果可能有助于他们更好地了解是什么原因导致湖泊突然排水,以及这对整个格陵兰冰盖意味着什么。

“格陵兰冰盖在过去 30 年里发生了巨大的变化,”剑桥大学博士生、主要研究作者托马斯·丘德利说,他指出,目前冰盖每年导致海平面上升约一毫米。“我们需要了解正在发生的过程。”

这个名为“028 号湖”的地点,在格陵兰岛西部的一个角落,靠近海边的斯托尔冰川,平静地度过了夏季的大部分时间。然后,在突然发生的一连串地震活动之后,湖底出现裂缝,水开始涌出。

研究人员使用配备摄像头和高科技 GPS 的无人机,拍摄了排水湖泊的连续图像。他们后来能够将这些图像拼接在一起,以重建整个事件的过程。

他们发现,在短短五个小时内,近 500 万立方米的水——相当于约 2000 个奥运会游泳池——从湖中排出。

研究人员还使用他们在冰上设置的传感器发现,随着湖泊排水,附近冰盖的部分区域的海拔升高了多达 50 厘米,即超过一英尺半。这表明水直接冲到基岩,并导致冰层抬升——这正是科学家们担心这些事件发生时会发生的过程。

研究结果于周一发表在美国国家科学院院刊上。

一次排水,然后两次

这不是该地点首次快速排水。2017 年夏天也发生过类似的事件。研究人员认为,早期的事件留下了一条裂缝,去年当湖泊达到一定规模时,裂缝再次打开,导致了第二次排水事件的发生。

这些发现突显了,一旦发生裂缝,单个地点可能会变得容易发生多次排水事件。研究人员还认为,像 028 号湖这样的地点可能会引发冰盖其他部位的额外裂缝和排水,形成一种连锁反应,导致大量融水同时从多个地点涌向基岩。

而 028 号湖的观测结果也可能表明,科学家们低估了每年发生的此类事件的数量。

根据丘德利的说法,只有当整个湖泊消失时,卫星图像中通常才能注意到快速排水。在 028 号湖,实际上只有约 60% 的水量涌出,在冰面上留下了一个较小的水池。这仍然是一次涉及大量水体的快速排水事件,但不是卫星可能记录到的那种事件。

因此,可能发生的此类事件比科学家意识到的要多。

尽管如此,研究人员对于快速排水事件在多大程度上实际影响格陵兰岛的冰损失仍然存在一些争论。虽然研究表明,这些事件可以暂时加速某些地区冰的运动,但尚不清楚这是否足以对流入海洋的冰总量产生重大影响。

事实上,政府间气候变化专门委员会的最新主要报告表明,快速排水事件驱动的冰流量增加可能被其他过程所抵消。

但尽管这仍然是一个悬而未决的问题,丘德利表示,这些湖泊的影响可能比以前认为的更大。

“五年前,人们普遍认为这些影响将相互抵消,”丘德利说。“但我认为我们开始在基础上引入更多细微差别。我们还没有解决问题,但如果有的话,我们让问题变得更加复杂了。”

转载自 Climatewire,经 E&E News 许可。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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