从上方看,南极洲的冰封王国可能看起来毫无特色,但在这层冰的下面隐藏着一个神秘而复杂的世界,研究人员表示,了解这个世界对于理解气候变化的影响至关重要。
众所周知,南极冰盖一直在迅速减少质量。随着海洋温度的升高,构成冰盖的冰川融化的速度比 40 年前快六倍。美国国家航空航天局报告称,南极洲每年流失 252 吉吨冰——相当于每秒流失三个半奥林匹克游泳池的体积。
根据国家冰雪数据中心的数据,如果南极洲的所有冰都融化,全球海平面将上升 200 英尺,淹没所有沿海城市,并将整个国家从地图上彻底抹去。即使是海平面发生的更小的变化也将是灾难性的。例如,海平面仅上升 5 英尺就足以覆盖相当于丹麦大小的区域。在美国,对于纽约市和迈阿密等基础设施离海平面非常近的城市来说,这意味着数百万人将失去家园。
但科学家们已经开始揭示一个影响南极洲融化速度的关键因素的地貌特征:一个比澳大利亚大两倍、深埋在冰盖之下的古老大陆。
欢迎来到冰封王国
数万年来在南极洲积累的 1.3 英里厚的冰盖覆盖了这个最南端大陆的 98%。但在近 1 亿年的时间里,这个大陆一直位于南极点上方而没有结冰。它曾拥有更温暖的气候,覆盖着类似新西兰今日的茂密雨林,恐龙在丰饶的植被中觅食。
然后,大约在 3400 万年前,在古新世和始新世地层边界发生了一次剧烈的气候转变。温暖的温室气候变得异常寒冷,在两极造成了持续至今的冰室效应。
今天的南极洲分为三个区域:东极洲、西极洲和南极半岛,每个区域下方都有不同的地形。例如,南极半岛的冰层下方隐藏着一条从大陆内部向西北延伸的山脊。
东极洲是最大的区域,包括一些平坦的平原和山脉。这里的甘布尔采夫山脉——绵延 750 英里,山峰高达 11,200 英尺——与欧洲阿尔卑斯山大小相当,并被 2,000 多英尺的冰完全覆盖。
西极洲的陆地几乎完全低于海平面。该区域下方的海洋盆地是在最后一个冰河时代形成的,当时更厚的冰层将基岩向下压。
西极洲下方陆地地貌的缺乏使得该地区更容易融化,因为它缺乏稳定东部冰川的山脊。1996 年至 2006 年间收集的卫星数据显示,东极洲的冰架(连接陆地的漂浮冰层)的变薄速度停滞了,而西极洲的融化速度则增加了两倍。
2019 年,美国国家航空航天局绘制了迄今为止最详细的大陆地图。通过结合冰流测量、地震数据和雷达图像,这张被称为 BedMachine Antarctica 的地图揭示了以前未知的地形特征,例如保护跨南极山脉冰川流动的宽阔山脊,这些山脉将东极洲和西极洲分开。
图片

BedMachine 捕捉到了南极洲丹曼冰川下方的地床地形,并按海拔高度着色。低于海平面的区域以蓝色显示,高于海平面的区域以绿色、黄色和棕色显示。(图片来源:NASA 科学可视化工作室)
NASA科学可视化工作室
BedMachine 还揭示了东极洲丹曼冰川下方世界最深陆地峡谷,其底部低于海平面 11,000 英尺。这比死海(低于海平面 1,419 英尺的最低暴露陆地区域)深得多。
这张地图是一项重要的资源,将帮助科学家们精确预测未来几十年和几个世纪以来哪些冰区域滑入海洋的风险最大,哪些区域可能比预期更稳定。
尽管在冰下地质测绘方面取得了重大进展,但南极洲的许多重要区域仍未得到解决,并且重要的空间细节缺失。了解南极洲下方的情况对于预见气候变化加速的冰层变化至关重要。














