南極冰蓋下的岩石揭示了令人驚訝的過去
南極西部冰蓋正在縮小,該地區的許多冰川正在以驚人的速度消退和融化。然而,根據上個月發表在冰凍圈上的新研究,情況並非總是如此。來自International Thwaites Glacier Collaboration (ITGC)的一組科學家,包括來自英國南極調查局(BAS) 的兩名研究人員發現思韋茨冰川附近的冰蓋在過去幾千年裡比今天更薄。
這一出乎意料的發現表明,該地區的冰川在早期收縮後能夠重新生長。
海平面上升已經使世界各地地勢低窪的沿海社區的數百萬人面臨洪水威脅。南極冰層融化的貢獻目前是預測未來幾十年和幾個世紀海平面上升的幅度和速度的最大不確定性來源。與它的近鄰一起,Thwaites冰川目前在南極對海平面上升的貢獻中占主導地位。為了了解這個重要的冰川將如何應對下個世紀預期的氣候變化,科學家需要知道它在廣泛的氣候條件下和長時間尺度下的行為。由於衛星觀測只能追溯到幾十年前,我們需要查看地質記錄才能找到這些信息。
岩心從Thwaites 帶回實驗室進行分析。圖片來源:Keir Nichols(倫敦帝國理工學院)
BAS 的共同作者和博士生Jonathan Adams 說:“通過研究Thwaites 等冰川的歷史,我們可以深入了解南極冰蓋未來可能如何演變。 冰蓋的記錄從目前暴露在冰蓋表面上方的岩石開始,大約在5000 年前結束,因此要了解從那時起發生了什麼,我們需要研究目前埋在冰蓋下的岩石。”
該團隊使用專門設計用於切割冰層和下層岩石的鑽頭,從Thwaites 冰川旁邊的冰蓋深處採集了岩石樣本。然後,他們在這些岩石樣本中測量了當岩石在地球表面暴露於來自外太空的輻射時產生的特定原子。如果冰覆蓋了這些岩石,這些特定的原子就不再存在。因此,它們的存在可以揭示過去冰蓋比現在小的時期。
來自倫敦帝國理工學院的冰川地質學家、該研究的主要作者凱爾·尼科爾斯說:
“這是一項巨大的團隊努力:我們中的幾個人離開家在南極洲一個極其偏遠的地方進行了數週的實地考察,而其他人則在實驗室中忍受了數千小時,分析我們收集的岩石。 我們測量的原子在這些岩石中的含量非常少,因此我們正在將其推向目前可能的極限,並且無法保證它會起作用。 我們很高興這是第一項使用從其正下方收集的基岩來揭示冰蓋近期歷史的研究。”
該團隊發現,他們收集的岩石並不總是被冰覆蓋。他們的測量表明,在過去的5000 年裡,Thwaites 冰川附近的冰比現在至少薄了35 米。此外,他們的模型表明,從那時起,它的增長使冰蓋達到今天的大小至少用了3000 年。
這一發現表明,思韋茨冰川地區的冰蓋退縮是可以逆轉的。科學家現在面臨的挑戰是了解實現這一目標所需的條件。
BAS 的地質學家、該研究的合著者Joanne Johnson 說:“從表面上看,這些結果似乎是個好消息——思韋茨冰川能夠從地質上最近的過去的一個較小的配置中再生出來。 然而,我們的研究表明,這種恢復需要3000 多年的時間,當時的氣候可能不像我們對未來幾個世紀的預期那樣溫暖。 如果我們想避免南極西部冰原持續消退導致的海平面上升對我們世界的影響,那麼這個時間跨度遠遠超過我們可以等待的時間。”