埋藏在北海海底的深谷記錄了曾經覆蓋英國和歐洲的古代冰原是如何將水排出以阻止自己坍塌的。一項新研究使研究小組大為吃驚，他們發現這些山谷只用了幾百年的時間就形成了，因為它們把大量的融水從冰下運到了海裡。

對2萬年前巨大冰原何時融化的這一新認識對今天冰川可能對氣候變暖作出的反應具有影響。該結果於當地時間10月5日發表在《Quaternary Science Reviews》上。

隧道谷是巨大的通道，其將水從融化的冰原下排出。它們有時長達150公里，寬6公里，深500米。在北海的海底下埋藏著數以千計的冰層，它們記錄了在過去200萬年裡覆蓋英國和西歐的冰層融化的過程。

研究論文第一作者、來自劍橋大學和英國南極調查局(BAS)的James Kirkham說道：“這是一個令人興奮的發現。我們知道，這些壯觀的山谷是在冰原的死亡陣痛中開鑿出來的。通過使用最先進的地下成像技術和計算機模型的組合，我們已經了解到，在經歷極端溫暖的冰原下，隧道谷會被迅速侵蝕。”

地震圖像

研究小組分析了非常詳細的地震圖像，這些圖像提供了對地球埋藏層的三維掃描。根據在山谷中發現的微妙線索，科學家們進行了一系列的計算機建模實驗以模擬山谷的發展。這使他們能測試在最近的冰期結束時（大約2萬年前）覆蓋英國的最後一塊冰層融化時其形成的速度有多快。

根據研究結果，這個過程在地質學上是快速的，融化的冰在幾百年內形成了巨大的隧道谷，排出了水，否則會加快冰的流失速度。

傳統上，人們認為冰原下面的水的排出可以穩定冰的流動，這個過程有可能緩衝現代冰原在氣候變暖中的崩潰。然而在檢查詳細的地震掃描時，研究人員們開始發現山谷內停滯和快速的冰雪運動的蛛絲馬跡。這些使這些快速形成的通道如何影響未來冰原行為的情況變得複雜。

可以肯定的是，這些通道形成的速度之快令人驚訝，這意味著科學家們需要開始考慮它們對今天的冰原在未來幾十年至幾個世紀內如何演變的模型的影響。

雖然這種快速的過程沒有現代的類似物，但這些古老的山谷現在被埋在北海海底的泥土下幾百米，記錄了一個冰原如何應對極端溫暖的機制，而這在今天的冰原模型中是沒有的。這類模型目前沒有解決細尺度的排水過程，儘管它們似乎是對未來冰層損失率和最終海平面上升的一個重要控制。

James Kirkham繼續說道：“這些巨大的渠道形成的速度意味著它們是一個重要的但目前被忽視的機制，其可能有助於在一個變暖的世界中穩定冰原。隨著氣候變化繼續推動現代格陵蘭島和南極洲冰原以越來越快的速度退縮，如果它們將來在地球的冰原下開啟的話，我們的結果要求重新調查隧道谷如何幫助穩定當代的冰損失，並因此穩定海平面上升。”

論文共同作者、巴斯的地球物理學家Kelly Hogan博士指出：“過去一個多世紀以來，我們一直在觀察這些來自冰原覆蓋地區的巨大融水通道，但我們並沒有真正了解它們是如何形成的。我們的研究結果首次表明，最重要的機制可能是夏季冰面融化，通過裂縫或類似煙囪的管道進入冰床，然後在冰蓋的壓力下流動從而切割出這些通道。今天，表面融化對格陵蘭冰原已經非常重要，而且隨著我們的氣候變暖，這種通過系統運輸水的過程將只會增加。現在的關鍵問題是，這種’額外的’渠道中的融水流動是否會導致我們的冰原更快或更慢地流入大海。”

這項工作強調了一個目前被忽視的過程，它可以在融化的冰原下迅速開啟。在一個變暖的世界裡，這些通道是否會起到穩定或破壞地球當代冰蓋的作用仍是一個重要的、開放的問題。