冰川学家本杰明·沃利斯最近领导的一项研究揭示了南极卡德曼冰川的惊人不稳定性，由于海洋变暖，卡德曼冰川迅速失去了大量冰。这凸显了对广泛的海洋监测的迫切需要，并引发了对其他可能面临类似快速变化的冰川的担忧。上面的图片描绘了南极半岛多山且冰冷的海岸线。来源:Anna Hogg教授
科学家们发现，由于海洋变暖，即使是看似稳定的南极冰川也会“非常迅速地转变”，并失去大量的冰。这一警告是在利兹大学冰川学家本杰明·沃利斯领导的一个小组进行的一项研究之后发出的。利用卫星数据，研究小组观察到位于南极半岛西部比斯科切亚湾地区的卡德曼冰川发生了重大变化。
在2018年11月至2021年5月期间，冰川退缩了8公里，因为冰川末端的冰架(冰延伸到海洋中，并在所谓的接地区锚定在海底)崩塌了。
冰架起到了支撑作用，减缓了冰川向海洋移动的速度。科学家们认为，在温暖的海水包围下，冰架变薄，变得不接地，冰架不再能够阻挡冰川。
结果，冰川流动的速度迅速加快——速度增加了一倍——通过一个被称为冰山崩解的过程，增加了以冰山的形式排入海洋的冰的数量。
沃利斯说:“我们很惊讶地看到，卡德曼冰川从一个表面上稳定的冰川迅速变成了一个突然恶化和大量冰损的冰川。
卡德曼冰川在冰架崩塌前后的对比。左边的照片拍摄于2017年，展示了冰架。本月拍摄的右图显示了冰架的消失。资料来源:欧盟委员会，欧洲航天局，哥白尼哨兵2号数据，本杰明·沃利斯
“同样令人好奇的是，南极半岛西部这部分邻近的冰川没有以同样的方式做出反应，这可能为我们更好地预测气候变化将如何继续影响这个重要而敏感的极地地区提供重要的经验教训。”
“我们的研究汇集了三十年来的数据，九个不同的卫星任务，以及现场海洋学测量，以了解南极洲正在发生的变化。这表明用一系列传感器对地球极地地区进行长期监测是多么重要，这些传感器都告诉我们一个不同的故事。”
根据科学家的说法，卡德曼冰川现在处于“严重的动态不平衡”状态。冰川上的冰继续变薄，海拔以每年约20米的速度下降。这相当于每年减少五层楼的高度。
每年大约有21.6亿吨的冰从卡德曼冰川流入海洋。研究人员在科学杂志《自然通讯》上发表了他们的分析——海洋变暖驱动南极半岛西部海洋冰川的快速动态激活。
从上方俯瞰南极半岛的山脉和冰川。南极洲的一处海洋冰川。这张照片显示的是南极洲，而不是卡德曼冰川。来源:Anna Hogg教授
为什么卡德曼冰川变得如此不稳定
据信，2018/19年初，南极西部半岛周围的海水温度异常高，引发了卡德曼冰川系统的快速动态变化。通过分析历史卫星数据，科学家们认为，从21世纪初开始，可能从20世纪70年代开始，海水变暖逐渐使冰川的冰架变薄。
南极洲的一处海洋冰川。来源:Anna Hogg教授
温暖的水不是被带到海洋表面，而是被带到水柱深处。这些温暖的水可能已经到达了冰架，在那里它搁浅在海底。结果是冰架开始自下而上融化。在2018/19年，冰架非常薄，以至于它从接地区脱离并开始漂浮，实际上是滑动锚，使卡德曼冰川能够将更多的冰排入海洋。
但科学团队仍然面临一个大问题。为什么相邻的芬克冰川和利弗冰川相对稳定，卡德曼冰川却崩塌了?
海底山脊保护着一些冰川
通过分析海底海洋学数据，他们认为，在200米和230米深的海底，一系列被称为脊或基岩的海底岩石结构起到了防御屏障的作用，阻止了温暖的水流到达冰川。尽管他们警告说，海洋变暖的加剧可能会损害山脊保护一些冰川的能力。
来自英国南极调查局的迈克尔·梅雷迪思教授是该论文的作者之一，他说:“我们早就知道，南极洲周围的海洋正在迅速升温，这对冰川和冰盖构成了重大威胁，并导致全球海平面上升。”
“这项新研究表明，表面上稳定的冰川可以非常迅速地转变，几乎毫无征兆地变得不稳定，然后非常强烈地变薄和退缩。这强调了在南极洲周围建立一个全面的海洋观测网络的必要性，特别是在靠近冰川的地区，这些地区特别难以进行测量。”
研究人员在论文中写道，卡德曼冰川发生的事情可以被视为“冰川学临界点”的一个例子，在这个临界点上，一个处于稳定状态的系统可以根据环境参数的变化采取一条或两条路径。
2018年达到了一个临界点，原因是异常温暖的海水到来，导致冰架松动。达到这个临界点导致卡德曼冰川的冰流量在13个月内增加了28%。
研究人员说，由于海底地质的原因，南极半岛上的其他冰川可能很容易受到类似的突然变化的影响。
参考文献:《海洋变暖驱动南极半岛西部海洋冰川的快速动态激活》，作者:Benjamin J. Wallis、Anna E. Hogg、Michael P. Meredith、Romilly Close、Dominic Hardy、Malcolm McMillan、Jan Wuite、Thomas Nagler和Carlos Moffat, 2023年11月28日，《自然通讯》。DOI: 10.1038 / s41467 - 023 - 42970 - 4
这项研究是由自然环境研究委员会、欧洲航天局、欧盟委员会和国家科学基金会资助的。
分享
推特
电子邮件
分享
以前的文章
更多关于sciitechdaily
生物学
技术
健康
技术
空间
地球
化学
空间
点击分享到
