史丹佛大學科學家發現南極洲東部迫在眉睫的解凍危機
史丹佛大學的研究人員揭示,南極洲東部的威爾克斯冰川盆地(Wilkes Subglacial Basin)蘊藏著足以使全球海平面上升10 英尺以上的冰層,冰川盆地正接近不可逆轉的融化臨界點,這挑戰了人們以往對其穩定性的看法。透過開發一種分析雷達數據的新技術,他們發現了一些接近解凍的區域,這表明冰川有可能後退,並對海平面上升產生重大影響,而這種影響以前一直被低估。
在氣候不斷變化的情況下,南極洲不斷增加的融水預計將在海平面上升中發揮重要作用。不過,大部分科學研究都集中在南極洲西部,特別是斯維斯冰川等地區,因為近年來在這些地區觀察到大量融水現象。
史丹佛大學的研究人員在最近發表在《地球物理研究快報》上的一篇論文中指出,南極洲東部的威爾克斯冰川盆地(Wilkes Subglacial Basin)擁有足以使全球海平面上升10 英尺以上的冰層,它可能比任何人意識到的都更接近失控融化。
史丹佛大學地球物理學博士生、論文第一作者伊麗莎-道森(Eliza Dawson)說:”對這一地區的分析並不多–那裡的冰量巨大,但一直相對穩定。我們首次觀測了冰原底部的溫度,以及它距離融化的可能性有多大。”
威爾克斯冰川下盆地約有加州那麼大,透過相對較小的一段海岸線注入南大洋。道森和她的同事發現,有證據顯示冰原底部已接近解凍。這就提出了這樣一種可能性,即在整個威爾克斯亞冰川盆地內阻擋冰層的這一沿海地區,可能對溫度的微小變化都很敏感。
先前的研究表明,由於該地區的地面低於海平面,並且向下傾斜遠離海洋,如果變暖的海水進入冰原之下,威爾克斯冰川下盆地就特別容易發生不可逆轉的融化。道森和她的同事們首次研究了該地區冰原底部目前的溫度是如何加劇這種脆弱性的。
研究人員從飛越冰川的飛機進行的現有雷達勘測中收集了數據。這些飛機記錄了穿過冰層並從冰層下的地面反彈回來的電磁訊號的反射。道森和她的同事們開發了一種新技術來分析這些數據,將冰和基岩的橫斷面影像轉化為有關冰原底部溫度條件的資訊。
地球物理學和電子工程學副教授達斯汀-施羅德(Dustin Schroeder)說:”冰的溫度以多種方式影響雷達的反射程度,因此單一的測量結果是模糊的。這種統計方法主要是選取可以認為是凍結或解凍的區域,然後將其他雷達訊號與之進行比較。這讓我們能夠判斷冰原上的其他區域是肯定凍結了,還是肯定解凍了,還是很難判斷。”
研究人員發現,該地區有大片冰凍和解凍的地面,但大部分地區無法明確劃分為冰凍和解凍。在某些情況下,這可能是因為冰原的幾何形狀發生了變化或數據中存在其他複雜因素,但這也可能意味著冰原下的大片地面要么接近解凍,要么是由緊密混合的冰凍和解凍區域組成。如果後者屬實,那麼威爾克斯冰川盆地的冰川可能會達到一個臨界點,而冰原底部的溫度只需略微上升。
道森說:”這表明未來可能會出現冰川退縮。南極洲東部的這一部分在很大程度上被忽視了,但我們需要了解它是如何演變並變得更加不穩定的。需要發生什麼情況才能開始看到品質損失?”
不同的模型對威爾克斯冰川下盆地的未來及其對海平面上升的影響的預測大相徑庭,因為有關該地區的數據根本不夠。研究人員正計劃將基於雷達的溫度觀測數據整合到冰蓋模型中,以改善對該地區在各種氣候情境下如何演變的預測。
他們希望,他們的工作將凸顯對這一地區和南極洲東部其他地區進行研究的重要性,這些地區看似穩定,但可能在我們的未來發揮重要作用。
施羅德說:”這個地區的條件我們可以想像會發生變化。如果溫暖的海水到達那裡,就會’開啟’我們通常認為不會導致海平面上升的整個南極洲區域。”
編譯來源:ScitechDaily