格陵蘭冰蓋正以前所未有的速度斷裂
由於氣候變遷的影響,格陵蘭冰原正在加速裂開,裂縫越來越大、越來越深。一項使用高解析度三維繪圖的新研究顯示,冰原邊緣快速移動的裂縫在短短五年內顯著擴大。這種快速的冰層破壞可能導致更快的冰層流失,推動冰川向海洋移動,加劇海平面上升。

斯托爾冰川的裂縫,斯托爾冰川是格陵蘭冰原西部的海洋末端出口冰川。資料來源:Tom Chudley(杜倫大學)
隨著氣候變遷的加劇,格陵蘭冰原正加速裂開。對世界第二大冰原上的裂縫進行的一項新的大規模研究發出了這一警告。
英國達勒姆大學領導的科學家利用三維表面地圖發現,在2016年至2021年的五年間,冰原快速流動邊緣的裂縫面積和深度都顯著增加。

斯托爾冰川的裂縫,斯托爾冰川是格陵蘭冰原西部的海洋末端出口冰川。圖片來源:Tom Chudley(杜倫大學)
這意味著裂縫增加的速度比以前發現的更快。裂縫是冰川中出現的楔形斷裂或裂縫,冰川在裂縫中開始加速流動。研究人員說,由於氣候變化,冰川流動更快的地方,裂縫也變得更大更深,這可能會進一步加快格陵蘭冰川流失的機制。
他們希望自己的發現能讓科學家在預測格陵蘭冰原未來的行為時,考慮到冰層破壞和裂縫的影響。
這項研究發表在Nature Geoscience雜誌。

利用新開發的方法,研究人員從冰原表面的數位高程模型中提取了裂縫。地圖顯示了2016 年至2021 年期間格陵蘭Anorituup Kangerlua 峽灣頭部冰川上裂縫的變化。資料來源:湯姆-丘德利(杜倫大學)
自1992 年以來,格陵蘭島導致海平面上升了約14 毫米。這是由於氣溫升高導致冰面融化增加,以及海洋溫度升高導致冰流入海洋的流量增加,而這兩者都是由氣候變遷引起的。
如果整個格陵蘭島的冰層融化,其冰量足以使世界海洋的海平面上升7 公尺(23 英尺)。研究表明,到2100 年,格陵蘭島可能導致海平面上升30 公分(1 英尺)。
在格陵蘭島西部冰原的出口冰川Store Glacier,快速流動的冰層中形成了深深的裂縫。資料來源:Tom Chudley(杜倫大學)利用高解析度資料繪製冰裂縫圖
在這項最新研究中,由杜倫大學領導的研究人員利用高分辨率衛星圖像繪製的8000 多張三維地表圖,確定了冰原表面的裂縫,並展示了2016 年至2021 年間格陵蘭島上裂縫的演變情況。
研究發現,在大型冰川與海洋交會的冰原邊緣,冰川流速的加速與裂縫體積的顯著增加有關。在某些地段,裂縫體積增加了25%(誤差範圍為正負10%)。
在研究期間,格陵蘭流速最快的冰川Sermeq Kujalleq 的冰川運動暫時放緩,但冰川裂縫的減少抵消了冰川裂縫的增加。

2006 年從直升機上拍攝的世界上流速最快的冰川格陵蘭島Sermeq Kujalleq 的裂縫區照片。資料來源:華盛頓大學Ian Joughin 教授
在研究期間,整個冰原上的裂縫總變化率為正4.3%(誤差範圍為正負5.9%),這就平衡了整個冰原上的裂縫總變化率。然而,Sermeq Kujalleq 的流速從那時起又開始增加–這表明冰原上裂縫增長和關閉之間的平衡期已經結束。
該研究的第一作者、英國達勒姆大學地理系勒弗霍姆早期職業研究員湯姆-丘德利博士說:”在氣候變暖的世界裡,我們預計會有更多的裂縫形成。 這是因為隨著海洋溫度的升高,冰川正在加速融化,而且裂縫中的融水會迫使裂縫深入冰層。一次看到,在格陵蘭冰原邊緣快速流動的冰川上,裂縫的大小和深度在五年甚至更短的時間內顯著增加。 ,裂縫區域正在向冰原延伸,相反,變化的主要原因是現有的裂縫區域變得更大、更深。
源自於格陵蘭冰原的冰山沿著格陵蘭烏曼納克鎮附近的峽灣前進。圖片來源:湯姆-丘德利(杜倫大學)裂縫正以驚人的速度造成冰川流失
裂縫的增加有可能加速格陵蘭冰層的流失。研究報告的共同作者、美國俄亥俄州立大學伯德極地與氣候研究中心主任伊恩-豪特教授說:”隨著裂縫的增加,它們會促進冰原冰川加速移動的機制,將水和熱量帶到冰原內部,加速冰山嚮海洋的擠壓。
“這些過程反過來又會加快冰流,導致形成更多、更深的裂縫–這種骨牌效應可能會促使格陵蘭島的冰以更快的速度流失”。

湯姆-丘德利(Tom Chudley)博士,杜倫大學地理系Leverhulme早期職業研究員,領導了這項研究。圖片來源:達勒姆大學
該計畫是美國國家地理空間情報局(NGA)和美國國家科學基金會(NSF)的一項公私合作計劃,旨在自動產生高解析度、高品質的北極地區數位地表模型。 ArcticDEM 影像由極地地理空間中心提供。
豪特教授補充說:”ArcticDEM計畫將繼續提供高解析度數位高程模型,至少持續到2032年。 這將使我們能夠監測格陵蘭島和整個北極地區的冰川,因為它們將繼續對氣候變遷做出反應,而這些地區的暖化速度比地球上其他任何地方都要快。
編譯自/ ScitechDaily