厚厚的海冰包圍格陵蘭群島峽灣這反而會增加其對氣候變暖的敏感性
一項新的研究表明,厚厚的海冰會增加格陵蘭島峽灣對氣候變暖的敏感性。了解控製冰川移動、破碎並將冰塊(冰山)沉澱到峽灣並最終沉澱到海中的速度的因素,對於預測格陵蘭島冰原在氣候變暖下的變化以及預測全球海平面上升速度至關重要。
斯德哥爾摩大學助理教授Christian Stranne領導的一項新研究表明,峽灣外厚厚的海冰實際上可以增加格陵蘭島峽灣對氣候變暖的敏感性。Stranne和一個來自瑞典、格陵蘭島、荷蘭、美國和加拿大的研究團隊報告了在2015年和2019年夏天對格陵蘭島北部兩個不同峽灣的考察情況。”直到最近,這些峽灣實際上是研究人員無法進入的,因為海冰太厚–它們是地球上研究最少的地區之一,即使在夏季也需要大型破冰船才能到達,”Stranne說。無法進入和海冰堆積是由於北冰洋洋流的方向;波弗特迴旋渦和跨極漂移將冰塊從北極各地推向格陵蘭島北部海岸。
研究小組在《通訊地球與環境》上撰文,報告了在Petermann 2015和Ryder 2019考察期間的測量結果,當時瑞典破冰船Oden號對格陵蘭島北部的Petermann峽灣和Sherard Osborn峽灣進行了詳細研究。即使在夏季,格陵蘭島北部海岸的謝拉德-奧斯本峽灣的入口也被厚厚的海冰阻隔,但位於更南端的佩特曼峽灣已經連續幾年開放納雷斯海峽,連接北冰洋和巴芬灣。這兩個峽灣都有大型冰川,浮冰舌從格陵蘭冰川延伸到峽灣許多公里處。不足為奇的是,較高的水溫會比較低的水溫更快地融化峽灣中這些冰川和冰山的漂浮部分。但是,峽灣外厚厚的海冰屏障的存在與否,對峽灣內的水溫有何影響?
2019年,格陵蘭島北部的空氣溫度達到了歷史最高水平。儘管空氣溫度和條件同樣很高,但彼得曼峽灣的近表面海溫從未超過0℃。”但在被厚厚的海冰阻隔在開放海洋之外的Sherard Osborn峽灣,近表面海溫達到了4℃–這比格陵蘭島北部以往任何一次海水測量都要高3℃。”Stranne解釋說。
夏天的融水會產生溫暖的淡水層,漂浮在峽灣中較鹹的水面上;這裡的海冰屏障將這些融水困在峽灣內。由於含鹽量的不同,表層水也變得與下面的水隔離,使較新鮮的表層水有時間受到強烈的太陽光加熱。這樣較高的水溫會促使謝拉德-奧斯本峽灣的萊德冰川加速融化,同時也會改變峽灣水域的生物地球化學。相反,研究人員提出,鄰近的佩特曼峽灣在2015年和2019年期間向海開放,經歷了更低的地表水溫度,因為其地表水沒有被海冰屏障隔離在峽灣內。
這些觀察結果是反直覺的:厚厚的海冰與寒冷的氣候有關,但它卻能導致峽灣內的地表水溫度升高。因此,格陵蘭島北部沿岸的峽灣比沒有海冰屏障的峽灣對氣候變暖更敏感。
但每個峽灣的情況都有些不同。去年,另一項來自2015年和2019年考察的研究指出,與佩特曼峽灣的佩特曼冰川相比,謝拉德-奧斯本峽灣的萊德冰川受到冰舌從下方融化的影響較小。在這種情況下,解釋不是海冰,而是海底的形狀產生了一個較淺的入海口。岩石和沈積物的物理塊阻擋了來自峽灣外(源自大西洋)的更深層暖水的侵入,這往往會使萊德冰川對氣候變暖不那麼敏感–而與此同時,相鄰的林肯海的表面海冰會使其更加敏感。”這是一個複雜的相互作用。總的來說,我們知道氣候變暖會導致格陵蘭島的冰川移動速度加快,冰塊減少。但這種情況發生的速度有多快,以及程度如何,仍然是一個關鍵的研究課題。”Stranne說。