在晴朗的日子里，任何乘坐飞机飞越格陵兰岛，往返于北美和欧洲之间的人都可以向下看，看到亮蓝色的融水斑块，它们位于覆盖该岛屿的平坦、耀眼的白色冰盖之上，这是地球上第二大冰块。
科学家们早就知道，这些融水在冰盖表面以溪流的形式流动，然后消失在竖井中，这些竖井将水倾泻到冰盖底部，冰层在那里刮擦基岩。
人们曾认为，水会迅速地在冰和岩石之间流动，然后流向大海，对底部冰层的影响很小。但一项新的研究表明，事实并非如此简单。在一项偶然的发现中，一组科学家在冰层底部发现了一个湖泊，相对温暖的融水在那里汇集，并使周围的冰变得更粘稠。最终，这可能会使冰川更快地流入海洋。
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这项发现详细刊登在1月22日出版的《自然》杂志上，表明这个过程可能对更准确地模拟格陵兰岛将如何应对气候变化，以及对自1900年以来已经上升的8英寸全球海平面的贡献至关重要。格陵兰岛蕴藏的冰足以使全球海平面上升24英尺，而它的融化量和融化速度可能会改变未来海平面上升的预测，政府间气候变化专门委员会预测到2100年，海平面将上升10到32英寸，其中包括格陵兰岛冰川的贡献。
“那是什么鬼东西？”
正如科学领域经常发生的那样，迈克·威利斯实际上并没有在寻找他最终发现的东西。这位冰川学家正在梳理卫星和GPS数据，以查看哪些小的局部效应可能会掩盖卫星对冰量损失造成的地球重力较大变化的测量。
他没有想到的是，在格陵兰岛北部地区的一个小冰帽中，他发现了一个相当于中央公园两倍大的洞。
“那是什么鬼东西？”当他看到它时，他想。
他认为自己不可能是第一个发现它的人。“肯定有人注意到格陵兰岛北部有一个巨大的洞，”他说，但没有任何记录。
为了猜测它可能是什么，他和他的同事们排除了陨石坑、火山，以及他们开玩笑说的邪恶博士的冰下巢穴。最终，“最符合它的解释是它是一个冰下湖，”他说。
这种湖泊的水汇集在冰盖或冰川的底部，已知分布在南极洲的部分地区之下。但在格陵兰岛尚未发现。
威利斯查看了追溯到20世纪70年代的卫星数据，直到2006年才发现这个洞的任何迹象。那时，该地区的地表水正朝着一个意想不到的方向流动，并消失在威利斯正在观察的位置的一个冰臼中。这种流动模式每隔几年重复一次，然后在2011年，“砰！”在水消失的地方出现了一个大洞，”他说。
威利斯在康奈尔大学和北卡罗来纳大学都有职位，他和他的同事们确定，融水正在冰帽表面的一个洼地（形状像一只手套）下方的冰下湖中汇集。水不断积聚，直到超过空间容量，然后整个湖泊喷发，将水流冲向大海，导致上方的冰层向下坍塌。
“冰下的湖消失了，冰面下降以填补那个空间，”威利斯说。
从那时起，遥感观测显示，地表洼地一直在上升，部分原因是地表融水回流到湖中并抬升了冰面。2012年创纪录的温暖夏季，整个冰盖表面的大范围融化导致足够的水流入，冰面“火箭般地向上”上升，每天高达40厘米，研究合著者、哥伦比亚大学拉蒙特-多 Doherty 地球观测站的气候研究员罗宾·贝尔说。
“他们清楚地表明……地表融水一定对冰下湖的快速上升、重新注满做出了贡献，”德克萨斯大学的冰川学家乔·麦格雷戈说，他没有参与这项研究。“以前没有人展示过这一点。”
“更粘稠”的冰
威利斯的发现表明，从冰盖表面流下来的融水不仅仅与冰的底部短暂地接触。相反，“它在奔向海洋的途中暂停了，”贝尔说，就位于冰下湖中。
由于融水被太阳光线和相对温暖的大气层加热，它比底部冰层温暖得多。这种暂停意味着融水有时间将热量传递给冰，使其变得“更粘稠”，用贝尔的话说，更粘稠的冰“将在长期内流动得更快，”威利斯说。
贝尔最近的其他发现——即再冻结的融水可以扭曲冰盖底部——与这项新研究相结合，表明“冰盖底部可能发生的过程比我们想象的要丰富得多，”贝尔说。因此，科学家们还有很长的路要走，才能了解所有影响冰盖流动的因素。
这些发现也支持了另一项最近的研究，该研究发现，流入冰盖的融水量与流出的水量不符，这表明它被滞留在冰层中的某个地方。
麦格雷戈说，这项研究“是……连接冰盖顶部和底部的重要一步”。
剩下要弄清楚的是，这种情况是否发生在格陵兰冰盖周围的其他冰下湖泊中，以及是否以及如何将这些发现纳入旨在衡量格陵兰岛可能随着气候变暖发生多大变化以及它可能增加到海平面上升多少的模型的模型中。