南極冰原下發現285英里長的巨大河流可能加速冰層流失
南極洲冰原下的一條意想不到的河流影響了冰的流動和融化,隨著氣候變暖,可能會加速冰的流失。新的研究揭示了南極洲冰層下的一條河流,它長285英里(460公里),使它比泰晤士河還要長。該研究詳細說明了它是如何在南極洲冰原底部從一個相當於德國和法國總和的區域收集水。它的發現表明,冰原底部的水流比以前認為的更加活躍,這可能使它更容易受到氣候變化的影響。
由倫敦帝國學院、加拿大滑鐵盧大學、馬來西亞丁加奴大學和紐卡斯爾大學的研究人員所發現的這一細節最近發表在《自然-地球科學》雜誌上。
共同作者、倫敦帝國學院格蘭瑟姆研究所的馬丁-西格特教授說。”幾十年前,當我們第一次發現南極冰下的湖泊時,我們認為它們是相互隔離的。現在我們開始了解到,那裡有整個系統,通過巨大的河流網絡相互連接,如果沒有數千米的冰層在上面,它們就會這樣。
“這項研究所在的地區擁有足夠的冰,使全球海平面上升4.3米。這些冰有多少融化,以及融化的速度有多快,都與冰層底部的濕滑程度有關。新發現的河流系統可能會強烈影響這一過程”。
用飛機進行地球物理勘測
水在冰原下面出現有兩種主要方式:從表面融化的水通過深裂縫流下來,或者在底部融化,由地球的自然熱量和冰在陸地上移動時的摩擦引起。
然而,南北兩極周圍的冰層有不同的特點。在格陵蘭島,表面在夏季經歷了強烈的融化,大量的水通過被稱為moulins的深裂縫流下。在南極洲,由於夏季仍然太冷,地表並沒有足夠的融化量來創造moulins。人們認為這意味著南極冰原底部的水相對較少。
新的發現顛覆了這一想法,表明僅基底融化的水就足以在數公里厚的冰層下形成巨大的河流系統。
這一發現是通過機載雷達勘測(允許研究人員觀察冰層下的情況)和冰原水文模型的結合而實現的。該團隊專注於一個無法進入和研究不足的地區,包括來自南極洲東部和西部冰原的冰,並到達威德爾海。
來自滑鐵盧大學的首席研究員Christine Dow博士說,這麼大的一個系統直到現在還沒有被發現,這證明了我們仍然需要了解這個大陸的情況。
她說:”通過衛星測量,我們知道南極洲的哪些地區正在失去冰,以及失去多少,但我們不一定知道原因。這一發現可能是我們模型中的一個缺失環節。由於沒有考慮到這些河流系統的影響,我們可能極大地低估了該系統的融化速度。只有知道為什麼冰在流失,我們才能對未來在全球進一步升溫的情況下冰將如何反應做出模型和預測,以及這可能使全球海平面上升多少。”
例如,新發現的河流在一個浮動的冰架下湧入大海–從陸地延伸出來的冰川具有足夠的浮力,開始漂浮在海水上。然而,來自河流的淡水將溫暖的水攪向冰架底部,從下面將其融化。
共同作者、紐卡斯爾大學的尼爾-羅斯博士說。”以前的研究已經研究了冰原邊緣和海水之間的互動,以確定融化的樣子。然而,發現一條深入內陸數百公里的河流推動了其中的一些過程,這表明如果不考慮整個系統:冰原、海洋和淡水,我們就不能完全理解冰融化。”
在預測該地區氣候變化的可能後果時,也需要考慮到大型冰下河流的存在。例如,如果夏天足夠溫暖,導致足夠的表面融化,使水到達冰原底部,它可能對河流系統產生巨大影響,可能使南極洲陷入類似格陵蘭島的狀態,在那裡冰的損失要快得多。
還有一些潛在的反饋迴路,會加速冰的流失。例如,如果冰在底部積聚的水開始流動得更快,那麼這將增加冰在乾地上運行的摩擦力,這可能會增加底部融化和產生的水的數量。
該團隊現在希望從調查中收集更多關於所有這些機制的數據,以便將他們的模型應用於其他地區,並更好地了解不斷變化的南極洲會如何改變這個星球。