融水池塘正在造成冰架的嚴重彎曲和斷裂威脅南極環境穩定和全球海平面水平
一支探險隊發現,氣候變遷導致的氣溫升高正在造成池塘冰層減弱。科學家在南極冰架上安裝儀器後發現,融水池塘正在導致冰層彎曲和斷裂。雖然科學家已經預測到了這個現象,但還是第一次在實地觀察到。
實地觀測顯示,融水池塘正在造成冰架的嚴重彎曲和斷裂,這表明氣候變遷造成的融化加劇可能會加速這些關鍵結構的崩潰。這項發現令人擔憂,隨著氣候變遷的加劇和更多的融化,南極洲脆弱的冰架將會坍塌,導致全球海平面上升。
科羅拉多大學博爾德分校環境科學合作研究所(CIRES)科學家、5 月4 日發表在《冰川學雜誌》(Journal of Glaciology)上的這篇研究報告的第一作者艾莉森-班威爾( Alison Banwell)說:「冰架對南極冰蓋的整體健康極為重要,因為它們起到支撐或阻擋陸地上冰川冰層的作用。科學家們已經預測並模擬出地表融水負荷可能導致冰架斷裂,但直到現在才有人實地觀察到這一過程”。
芝加哥大學地球物理科學榮譽教授Doug MacAyeal 是這篇論文的共同作者,他補充說:”這個過程很有可能解釋了拉森B 冰架的坍塌,”他指的是2002 年發生的一起臭名昭著的事件,在那次事件中,1000 多平方英里的南極冰層在幾週內坍塌到海洋中。
在南極大陸周圍,厚厚的冰川浮冰向海洋延伸。它們被稱為冰架,被認為有助於保持內陸冰川的穩定,但似乎越來越多的冰架正在坍塌。
2019 年,班韋爾領導的一組研究人員來到喬治四世冰架,被認為是南極洲面臨危險的冰架之一。他們放置了延時攝影機和全球定位系統(GPS)感測器,在一年的時間裡,在凍結和解凍的季節性週期中對冰層進行監測。
然而,COVID-19 的爆發意味著他們需要一年以上的時間才能返回。當他們在2021 年底返回時,有幾個站點已經遺失。幸運的是,一些儀器倖存了下來–它們記錄了許多證據。
根據研究,這個過程是這樣進行的。氣溫升高導致冰架上的表層冰融化。新融化的液態水形成一個水池,將重量集中在一個區域。然後,用手捧水的人都知道,即使是最微小的裂縫,水也會往下流。
涓涓細流使冰層上的裂縫擴大,就像路面上的坑洞隨著時間的推移不斷擴大裂縫一樣。在整個夏天裡,水池一次又一次地註滿水,然後又一次又一次地流走;根據放置在冰架頂部的GPS 感測器的記錄,冰架每次下降和上升約一英尺。這進一步削弱了冰層。
MacAyeal 說,冰的結構很脆弱,”它就像一種薄弱的玻璃”。最終,全球定位系統站記錄了一個非常突然的高度變化,這意味著冰層已經破裂。
研究人員說,這種解凍和凍結循環很可能是2002 年拉森B 冰架崩塌的關鍵因素,這是有史以來最大的冰架斷裂事件。在此之前,衛星已經記錄了冰架頂部的許多融水池。
自1880 年以來,全球海平面上升了8 到9 英寸,而且隨著時間的推移,上升趨勢還在加快。南極冰層的融化是一個主要因素,科學家擔心冰架的消失將進一步破壞環境的穩定性。
班韋爾說:”這些觀測結果非常重要,因為它們可以用來改進模型,以便更好地預測哪些南極冰架在未來更加脆弱,最容易坍塌。”
編譯來源:ScitechDaily