研究:“末日冰川”岌岌可危迅速退縮可能使海平面上升10英尺
根據南佛羅里達大學的海洋地球物理學家領導的一項新研究,新的海底圖像–在南極洲西部冰原上拍攝的分辨率最高的圖像–顛覆了人們對思韋茨冰川(Thwaites Glacier)退縮的認識。思韋茨冰川也被稱為“末日冰川”,對於試圖進行全球海平面上升預測的科學家來說,這一直是個棘手問題。
這個巨大的冰川已經處於快速退縮的階段(從地質學的時間尺度來看是”崩塌”)。這引起了人們的廣泛關注,即它究竟有多少或多快可能會放棄它的冰到海洋。
思韋茨冰川的退縮的潛在影響令人毛骨悚然:如果冰川和周圍的冰川盆地完全消失,海平面可能上升3到10英尺。該冰川的面積與佛羅里達州相當。
9月5日發表在《自然-地球科學》上的一項新研究,增加了令人擔憂的原因。科學家們首次以高分辨率繪製了冰川前方的一個關鍵海底區域,為他們提供了一個窗口,了解思韋茨冰川在過去的退縮和移動速度。這項研究是由南佛羅里達大學海洋科學學院的海洋地球物理學家Alastair Graham領導。
這些令人驚嘆的圖像揭示了對科學來說全新的地質特徵,同時也提供了一種“水晶球”,可以看到思韋茨冰川的未來。無論是人還是冰原,過去的行為都是了解未來行為的關鍵。
研究小組記錄了160多條平行的海脊,這些海脊就像一個腳印一樣,隨著冰川前緣的退縮和每天的潮汐上下晃動而形成。
Graham說:“這就像你在看海底的驗潮儀一樣。它真的讓我震驚,這些數據是如此的美麗。”Graham表示,撇開美麗不談,令人震驚的是,科學家們最近記錄的思韋茨冰川的退縮速度與它過去最快的變化速度相比是很小的。
為了了解思韋茨冰川過去的退縮,科學家們分析了淹沒在極地海洋下700米(約2300英尺或略低於半英里)的肋骨狀構造,並根據計算機模型的預測,將該地區的潮汐週期考慮在內,以表明每一天都會有一條這種結構形成。
在過去200年的某個時刻,在不到6個月的時間裡,冰川的前端與海脊失去了聯繫,並以每年超過2.1公里(每年1.3英里)的速度退去。這是在2011年至2019年期間使用衛星記錄的速度的兩倍。
“我們的結果表明,在過去的兩個世紀裡,在思韋茨冰川發生了非常快速的退縮脈衝,可能最近在20世紀中期,” Graham說。
來自英國南極調查局的海洋地球物理學家和研究報告的共同作者Robert Larter說:“思韋茨冰川今天確實在努力堅持著,我們應該期待在未來看到小時間尺度的大變化–甚至從一年到下一年–一旦冰川退到它的床面的淺脊之外。”
為了收集圖像和支持性地球物理數據,研究小組,包括來自美國、英國和瑞典的科學家,在2019年的一次探險中,從Nathaniel B. Palmer號船上發射了一個最先進的橙色機器人飛行器,上面裝載了成像傳感器”Rán”。
Graham說,Rán由瑞典哥德堡大學的科學家操作,開始了20小時的任務,其風險和偶然性一樣大。它繪製了冰川前的海底區域,面積約為休斯頓大小,而且是在一個因缺乏海冰而聞名的不尋常的夏天的極端條件下完成的。
這使研究人員有史以來第一次進入冰川前沿。
在思韋茨冰川部署Rán的哥德堡大學物理海洋學家Anna Wåhlin說:“這是一項開創性的海底研究,由於最近自主海洋測繪的技術進步和瓦倫堡基金會投資這一研究基礎設施的大膽決定而成為可能。Ran收集的圖像讓我們對今天在冰川和海洋之間的關鍵交界處發生的過程有了重要的了解。”
“這確實是一次千載難逢的任務,”Graham說,他說該團隊希望直接對海底沉積物進行取樣,以便他們能夠更準確地確定山脊狀特徵的日期。
“但是冰層很快就向我們逼近了,我們不得不在這次考察中在做這個之前離開,”他說。
雖然仍有許多問題,但有一點是肯定的:過去科學家們認為南極洲的冰原是反應緩慢的,但據Graham說,這根本不是事實。他說:“只要對思韋茨冰川踢上一腳,就可能導致一個大的反應。”
根據聯合國的數據,大約40%的人類人口生活在距離海岸60英里以內。“這項研究是跨學科集體努力的一部分,目的是更好地了解思韋茨冰川系統,”南佛羅里達大學海洋科學學院院長Tom F RAZER說,“不能因為它在視線之外,我們就把思韋茨冰川排除在外。這項研究是向前邁出的重要一步,為全球規劃工作提供了基本信息。”