新的研究表明，雖然一些南極冰架至少從20 世紀70 年代起就開始變薄，但大範圍的變薄在20 世紀90 年代加速。對於南極洲周圍的許多冰架來說，20 世紀70 年代是崎嶇不平的十年。現在，衛星影像顯示，冰架表面曾經明顯可見的許多凸起已經變得平滑，這意味著冰架變得更薄、更不穩定。

1973 年1 月24 日大地衛星1 號上的多光譜掃描器拍攝的松島冰川衛星影像。

2001 年12 月15 日大地遙感衛星7 號上的增強型專題成像儀Plus 拍攝的松島冰川衛星影像。

冰架的作用

冰架是陸基冰的延伸，是冰川從海岸延伸到海洋表面的冰舌。地球上的大部分冰架都位於南極洲的邊緣，它們在阻擋或支撐來自內陸和上游的冰流方面發揮著重要作用。這種支撐作用可以減緩冰流入海洋的速度，限制海平面上升。厚而穩定的冰架能最有效發揮這種支撐作用。

冰架變薄的歷史透視

先前，科學家利用自20 世紀90 年代以來收集的衛星測高數據，發現南極洲西部、南極半島西部和南極洲東部部分地區的冰架明顯變薄。現在，愛丁堡大學的伯蒂-邁爾斯（Bertie Miles）和羅伯特-賓漢姆（Robert Bingham）利用陸地衛星50 年來的圖像，對時間進行了更進一步的回溯，以擴大我們對這片變化中的大陸的視野。

他們的研究表明，1973 年至1989 年期間的冰架變薄僅限於小部分冰架，主要位於南極洲東部的阿蒙森海灣和威爾克斯陸地海岸線。然後，從20 世紀90 年代開始，冰架減薄迅速蔓延。他們的研究結果發表在2 月22 日的《自然》雜誌。

20 世紀90 年代的轉捩點

對時間的回顧表明，20 世紀90 年代是一個轉捩點。賓厄姆說：「雖然以前的許多研究都報告說，自1990 年代以來，南極洲周圍的冰架一直在變薄，但我們以前並不知道，很多冰架變薄是在那個時候開始的。”

衛星測高數據–測量陸地和冰面的高度在20 世紀90 年代之前還無法實現，因此邁爾斯和賓厄姆轉而使用光學影像來追蹤冰面上凸起的變化。這些凸起是固定點的表面表現–浮冰架固定在海底高點的地方。固定點是冰架厚度的有用指標：隨著時間的推移，凸起變得越來越小，甚至完全平滑，這表明冰架已經變薄，可能已經失​​去了固定點。

賓漢姆說：”伯蒂利用大地遙感衛星繪製銷釘點脫錨圖的新方法，與業界通常使用的更複雜的測高方法一起，可作為冰架厚度變化的代用指標。”

松島冰川：案例研究

本頁頂部的這組圖片顯示的是松島冰川，它是阿蒙森海灣的其中一個區域，在20 世紀70 年代，該區域的冰層已經開始變薄。1973 年1 月（上圖）冰面上可以看到一些凹凸不平的區域，而2001 年12 月（下圖）冰面則基本平滑。這些影像是用大地遙感衛星1 號（上）上的MSS（多光譜掃描儀）和大地遙感衛星7 號（下）上的ETM+（增強型專題成像儀）獲取的。請注意，這些影像使用了灰階調色板，以實現不同感測器之間更緊密的匹配。

邁爾斯說：”這些圖像顯示，隨著時間的推移，冰架的固定點越來越小，因為溫暖的洋流會融化冰架，導致冰架變薄，隨後從海底高處脫錨。”

2024 年1 月20 日大地遙感衛星9 號上的陸地成像儀2 號拍攝的松島冰川冰架衛星影像。

邁爾斯和賓漢姆的研究結果證實，松島冰川比大多數南極冰架更早變薄。在研究人員追蹤的大約600 個釘冰點中，從1973 年到1989 年，只有15% 的釘冰點面積縮小，其中包括松島冰川上的釘冰點。這一數字在1990 年至2000 年間增長到25%，在2000 年至2022 年間增長到37%。

上圖是利用陸地衛星9 號上的陸地成像儀2 號（OLI-2）拍攝的，顯示的是2024 年1 月松島冰川的冰架。當時，光滑、變薄的冰架前緣和北緣已經失去了更多的冰，南緣的碎冰清晰可見。

隨著松島冰川處於或接近完全失去錨定的狀態，其支撐冰層的能力已降到最低。邁爾斯和賓漢姆在他們的論文中指出，”更令人擔憂的”可能是其他主要冰架，這些冰架仍被大量固定，但有跡象表明它們很快就會失去固定點。

參考文獻：Bertie WJ Miles 和Robert G. Bingham 撰寫的”1973 年以來南極冰架的逐步解錨”，2024 年2 月21 日，《自然》雜誌。J. Miles 和Robert G. Bingham，2024 年2 月21 日，《自然》。

DOI: 10.1038/s41586-024-07049-0

編譯來源：ScitechDaily