(來源:中國環境網)
轉自:中國環境網
2022年,南極半島尖端附近的赫克托里亞冰川發生了令人震驚的變化。16個月里,這個小冰川退縮了25公里,其中僅兩個月就減少了驚人的8公里,創下現代冰川退縮的最快紀錄。
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南極陸基冰川快速退縮將使全球海平面上升。圖片來源:Sylvain Cordier/Biosphoto/Minden
11月3日,對于這一事件的詳細分析發表于《自然-地球科學》。研究人員表示已確定了其背后令人擔憂的機制:冰川地震與一大片冰層的浮起和崩裂起到了共同作用。
美國密歇根大學的Jeremy Bassis指出,如果同樣的過程發生在更大的南極冰川上,可能會加快冰蓋退縮,進而推高全球海平面。這項研究“告訴我們,那些最壞的情景或許并不像有些人認為的那樣不可能發生”。
為弄清赫克托里亞冰川發生了什么,研究人員首先需要確定它最初的“接地線”,即冰川不再與基巖相連,轉變為漂浮冰舌的分界點。他們利用冰川表面高度的衛星數據,以及表面凹陷(變薄的、下方存在裂縫的浮冰標志)圖像,判定在退縮的25公里冰川中,有一半原本是與基巖相連的陸基冰川。
隨后,研究團隊借助更多衛星數據逆向推導,提出了一套解釋陸基冰川與浮冰如何退縮的理論。事件的起點可追溯至20年前,當時赫克托里亞冰川匯入拉森-B冰架。這片冰架規模龐大,面積與美國羅德島州相當,厚度達200米。
2002年,拉森-B冰架發生大規模崩解,失去了對赫克托里亞冰川的“阻擋”,冰川自此出現初步退縮。在之后的十多年里,海冰形成并增厚,減緩了冰川移動速度,使其在較長時間內保持穩定。
但與此同時,赫克托里亞冰川的冰層在下方平坦的基巖上不斷延伸、變薄,形成了所謂的冰原。此外,海洋溫度升高開始阻礙周邊威德爾海形成海冰,使赫克托里亞冰川原本受保護的水域暴露在外。
2022年,風暴引發的巨浪沖擊了冰川邊緣,清除了海冰,赫克托里亞冰川長達12公里的浮冰也碎裂成冰山。隨著浮冰支撐作用的消失,赫克托里亞冰川的冰原開始漂浮,隨潮汐周期性升降,直至完全脫離基巖,碎裂成更小的冰山。
這一過程被稱為“浮力驅動崩解”,此前已有觀測記錄——當冰川滑入更深水域時,就像鱷魚從河岸滑入水中。論文通訊作者、奧地利因斯布魯克大學的Naomi Ochwat表示,赫克托里亞冰川的變化比這劇烈得多。“只要冰川變薄到一定程度,整片區域就可能一次性浮起。”
冰層崩解產生的力量還造成了更多影響。部分冰山被“掀翻”,底部朝外,其動量暫時逆轉,撞擊到后方的冰川。撞擊引發的冰川地震被地震儀器網絡監測到。在沖擊波的作用下,剩余的冰原也徹底脫離基巖。
這種“浮力+地震”的雙重沖擊,足以解釋赫克托里亞冰川在兩個月內退縮8公里的原因。這一速度比現代記錄中的任何冰川退縮速度都快了1個數量級。此后,冰川最后幾公里的陸基部分也崩解入海,剩余冰川則滑落到更高處的基巖上,進入穩定狀態。
美國斯克里普斯海洋研究所的Helen Amanda Fricker評價說:“研究人員清晰還原了這個冰川系統數十年來的演變過程。”在拉森-B冰架崩解之后,該研究“揭示了更多對預測未來至關重要的過程”。
規模大得多的思韋茨冰川是否也可能發生類似的災難性崩解?該冰川被稱為“末日冰川”,因其退縮可能導致全球海平面上升超過3米。盡管思韋茨冰川海冰減少尚未顯現出影響,但赫克托里亞冰川的案例表明,“一旦海冰消失,就會發生劇烈變化”。Bassis補充說。
美國達特茅斯學院的Mathieu Morlighem指出,赫克托里亞冰川所展現的過程,凸顯了南極冰蓋消融模型研究的一個關鍵空白。
美國加州大學歐文分校的Eric Rignot表示,這一現象說明科學界需要能夠監測冰川是否脫離基巖的儀器。他認為,浮力驅動崩解可能是“潛伏在我們身邊的威脅,展示了在更溫暖的氣候下,其他南極冰川可能會發生什么”。
相關論文信息:
https://doi.org/10.1038/s41561-025-01802-4
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