大約一萬年前，隨著最後一個冰河時期的結束，北美大陸的移動和大西洋的擴張可能暫時加速。根據科羅拉多大學博爾德分校科學家的一項新研究，融化的冰川可能在這一過程中發揮了關鍵作用。

圖表顯示了大西洋中脊（紅線）以及格陵蘭島冰川融化如何導致地殼運動的變化（紫色箭頭）。圖片來源：陶源與鍾世傑

一萬年前的冰川融化加速了大陸漂移和火山活動，隨著現代冰蓋融化，過程可能會重演。

在他們的研究中，地球物理學家陶源和鍾世傑使用電腦模型模擬了地球早在26000年前的狀況。當時，覆蓋北美大部分地區（最南端至現今賓夕法尼亞州）的龐大勞倫泰德冰蓋開始消退。隨著冰蓋融化，大量的水湧入海洋，導致全球海平面每年上升約一公分。

科學家發現，這次全球冰川融化也可能帶來意想不到的後果，包括對板塊構造的影響，即數十億年來將地球各大洲撕裂和擠壓在一起的內部機制。

根據研究團隊的計算，隨著冰川融化，北美大陸板塊的移動速度可能加快了25%。大約在12000到6000年前，位於北美板塊和歐亞板塊之間的大西洋中脊的擴張速度可能增加了40%。

科羅拉多大學博爾德分校物理系研究生陶源表示：“由於冰體積大幅減少，導致地殼劇烈運動。科學家們知道冰融化導致板塊隆升。但我們的研究表明，由於冰融化，板塊也發生了巨大的水平運動。”

研究人員於4 月23 日在《自然》雜誌上發表了他們的研究成果。

他們的研究結果可能對當今的地球產生影響。格陵蘭島的冰蓋正在再次快速融化，這可能會導致不遠處冰島火山爆發的增加，這是一個奇怪的現象。

「我們長期以來一直在講述的故事是，海底擴張和大陸漂移等過程在數百萬年的時間尺度上進行，由地球內部的引擎——熱對流驅動，」物理學教授鍾世傑說。 「這至今仍是事實，但我們表明，冰川作用也能在相對較短的1萬年時間尺度上引起顯著的運動。”

這項由美國國家科學基金會資助的研究深入探討了大西洋中脊。該地形綿延數千英里，位於大西洋中心，並穿過冰島島。這裡是一個動盪的地方：來自地殼深處的岩漿從那裡湧出，冷卻成堅硬的岩石，並迫使北美大陸和歐洲大陸相互分離。

幾個世代以來，科學家一直認為這個過程基本上是穩定的——在過去的幾百萬年裡，海脊每年都以2 公分的速度擴張。 「這是一個相當著名的、教科書式的數字，」鐘說。

為了找到答案，鐘和袁利用電腦模型重建了數千年前的地球。研究人員模擬了厚達數公里的冰川從如今的加拿大和格陵蘭島消失後可能發生的情況——冰川的重量從陸地轉移到海洋。

把地球想像成一張記憶海綿床墊會有所幫助。如果你躺在床墊上起身，海綿會慢慢回彈到原來的形狀，地球上的冰蓋融化時也發生了類似的情況。

隨著勞倫泰德冰蓋的重量在全球重新分佈，北美洲部分地區開始回升。 （如今，由於這次回升，加拿大哈德遜灣周圍的陸地仍在以每年約1厘米的速度上升。）根據這項新研究，冰蓋融化可能也影響了北美洲和大西洋中脊的水平運動。

冰雪融化可能也會對距離格陵蘭島不遠的冰島造成明顯後果。例如，地質證據表明，該島在上一個冰河時期末期經歷了一段劇烈的火山活動，此後逐漸平息。格陵蘭島冰蓋融化導致中大西洋海脊的擴張增強，這可能加劇了那段熾熱的過去——使更多的岩漿上升到地表，助長了火山和間歇泉的噴發。

「這種火山活動模式可能部分是由於我們研究的冰川融化造成的，」鐘說。

目前，格陵蘭島的冰融化速度還不足以對地球的大陸漂移產生太大影響。但在未來幾百年裡，它仍可能對冰島產生重大影響，尤其是在冰川開始加速消失的情況下。

“格陵蘭島和西南極洲的冰蓋仍在融化，我們認為，未來冰蓋融化可能會加劇海底擴張，並加劇附近大洋中脊的火山活動。”

DOI：10.1038/s41586-025-08846-x

編譯自/ ScitechDaily