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气候变化对东安塔克提卡的影响可能比之前认为的更为显著

根据新的研究,南极洲东部冰盖的了解不足,但可能比曾经认为的更不稳定。

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掀开南极洲的冰层,露出高山和低谷——许多位于海平面以下。图片来源:Martin Künsting

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沿着南极洲西部阿蒙森海附近的海岸,巨大的白色冰川(面积相当于美国一些州)缓慢滑入海洋。80年代初,科学家们了解到这里的冰——有助于阻挡整个西南极冰盖——固定在海平面以下,因此将其称为该大陆的“薄弱腹部”。

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如果海洋变暖,这种不幸的地形可能导致快速且不可逆转的退缩。在过去的几十年里,冰川学家曾认为这些古老的特征是在史诗般的时间尺度上进退的——而不是在人类的生命周期内。

从那时起,气候学家们便着迷于观察其迅速的变化。我们现在知道,如果整个西南极冰盖融化,可能导致全球海平面上升15英尺。这激发了科学界的活力,促成了一项新的耗资5000万美元的美国-英国联合项目,旨在预测冰融化速度。

与此同时,南极洲的其他冰川受到的关注要少得多,尽管如果东南极洲融化,全球海平面将上升惊人的174英尺。值得庆幸的是,其冰川大部分位于海平面以上,理论上应该在数百年或数千年内是安全的——至少这是传统观念。但一系列令人震惊的新证据,来自实地考察以及空中和空间观测,让科学家们开始质疑他们的假设。

“东南极洲是一个沉睡的巨人,”南佛罗里达大学的阿米莉亚·谢维内尔(Amelia Shevenell)说,她自1995年以来已八次近距离研究该大陆。“我们真的不了解它。”

在东南极洲,仅仅一个面积接近法国大小的冰川,托滕冰川,如果融化,其海平面上升的幅度几乎与整个西南极冰盖融化所带来的海平面上升相当。卫星数据已经显示,托滕冰川的融化速度超过东南极洲的任何其他冰川。最近一项研究暗示了原因:该冰川漂浮在变暖的海洋水域中的面积远比科学家们想象的要大。

为了了解更多,谢维内尔和一支大型跨学科团队尽可能地靠近冰川的入海口——那是一段海冰与接地冰山冻结在一起的海岸线。船长不得不掉转船头,因为他们的船几乎被冻在冰里。但他们仍然设法部署了一系列科学仪器来探测该地区的过去。

其中一个目标是研究海床下的沉积物层。通过将地震信号反射到船底的海床上,团队获得了一种“X射线视角”。

他们看到了底层,可以追溯到3400多万年前——那是一个更热的地球,大陆规模的冰盖尚未覆盖该区域。然后,在沉积物中更高的地方,鹅卵石标志着携带碎屑的冰山的到来。这些沉积物变化揭示了冰川在11个不同的时期退缩和前进。

他们的结果暗示,当地球温度和二氧化碳水平与不远的将来的预测相似时,冰就会融化。

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研究小组还发现了其他东西:巨大的水道在海床上留下了疤痕。谢维内尔的同事,得克萨斯大学的肖恩·古利克回忆说,他在阿拉斯加海岸也见过类似的特征。这些水道是在暖空气融化地表冰层并形成径流河流时形成的,这些径流河流穿过冰层,在通往海洋的路上雕刻出下方的岩石。这需要温度高于冰点,这在南部大陆的大部分地区相对罕见。

“这完全出乎意料,”谢维内尔说。

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他们的发现正值科学家们注意到南极洲地表融化加剧:去年,《自然》杂志的两项研究表明,这种情况比预想的更为普遍。通过梳理数十年的航空和卫星照片,哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球观测站的一个团队在该大陆发现了大约700个排水系统。它们包括从溪流和池塘到400英尺宽的瀑布。

谢维内尔怀疑托滕冰川受到了双重打击——温暖的海水拍打着它的底部,而热空气融化了地表。但没有更多数据,她无法确定。所以她的团队正在进行一个项目,计划返回冰川,钻探到有疤痕的沉积物中,更精确地确定冰川的移动时间。他们将更好地揭示托滕冰川何时退缩和前进,以及它为何对气候变化如此敏感。但这个项目并不容易。在这种环境下工作的后勤可能需要尚未发明的钻探技术。

对于他们的团队来说,为了揭示这片被忽视的大陆的秘密,风险和花费都是值得的。“我认为这是一个完全的疏忽,我们多年来一直在说这一点,”谢维内尔说。现在这种情况终于开始改变了。


本文最初以“沉睡的巨人”为题发表在印刷版上。

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