【科学强国】南极“世界末日冰川”麻烦多多,融化过程和机理超乎科学家想象
思韦茨冰川是南极洲的西部最大的冰川之一,因其崩塌可能引发灾难性的海平面上升而得名“世界末日冰川”。一项新的研究表明,它正在以意想不到的方式迅速融化。
俯瞰世界末日冰川 图源:网络
美国有线电视新闻网CNN报道,思韦茨冰川大约相当于美国佛罗里达州的大小,将它固定在适当位置的部分原因是:拥有突出到海洋表面的冰架,就像一个软木塞,为抵御海平面上升提供了重要的防御功能。
但随着海洋变暖,这一至关重要的冰架非常脆弱。
科学家们在发表于《自然》杂志上的两项研究中透露,虽然大部分冰架下方的融化速度比之前认为的要慢,但冰层中的深层裂缝和“阶梯”的融化速度要快得多。
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随着气候变化的加速,思韦茨冰川正在迅速发生变化。每年,它都会向海洋倾泻数十亿吨的冰,造成海平面上升4%左右。冰川与海底交汇处的融化速度特别快,自1990年代后期以来,海底已经消退了近9英里(14 公里),将更大的冰块暴露在相对温暖的海水中。
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“世界末日冰川”本身的崩溃可能导致海平面上升超过两英尺(70厘米),这足以摧毁世界各地的沿海社区。它也像南极洲西部周围冰层的天然水坝,科学家估计,如果其完全坍塌,全球海平面最终可能上升10英尺(3米以上)左右。
虽然这可能需要数百年或数千年的时间,但冰架或许会更快地崩解,从而引发冰川退缩,这种退缩既不稳定,又可能无法逆转。
为了更好地了解偏远海岸线的重塑,美国和英国科学家曾于2019年底前往思韦茨冰川。他们使用热水钻在冰层中钻了一个近 2000 英尺(600 米)深的洞,并在五天的时间里将各种仪器送入冰川进行测量。
这些仪器中包括一个名为Icefin的类似鱼雷的机器人,能够进入以前几乎无法勘测的区域,并且有远程操作的车辆拍摄图像,记录有关水的温度、盐度以及洋流的信息。
康奈尔大学副教授、其中一篇论文的主要作者布兰妮·施密特 (Britney Schmidt) 表示,它能够“游到这些真正充满活力的地方,并从海底一直到冰层获取数据”。
英国南极调查局的海洋学家、另一篇论文的主要作者彼得·戴维斯介绍,这项研究的结果揭示了“一幅非常微妙和复杂的图景”。
科学家们发现,尽管冰川正在消退,但冰架大部分平坦部分下方的融化速度低于预期。根据这项研究,熔化速度平均为每年2至5.4米,低于之前模型的预测。研究表明,冰川底部冰架和海洋之间的一层更冷、更淡的水正在抑制融化。
“冰川仍然有问题”,戴维斯在一份声明中补充说,“我们发现,尽管有少量融化,但冰川仍在迅速消退,因此似乎不需要太多时间就能推动冰川失去平衡而崩塌。”
科学家们也对第二个发现感到惊讶。他们发现了一个比预期复杂得多的水下冰川景观,主要是奇怪的阶梯状梯田和裂缝——大裂缝一直贯穿冰架。
研究小组发现,这些区域的融化速度特别快。温暖的咸水能够漏出并加宽裂缝和裂缝,导致冰川不稳定。“冰川不仅在融化,而且正在消融”,布兰妮·施密特说。
据悉,沿着裂缝和梯田的倾斜冰融化“可能成为冰架崩塌的主要诱因”。
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来源:中国小康网
作者:老马
编辑:赵狄娜
审核:龚紫陌
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