融水池塘正在造成冰架的严重弯曲和断裂 威胁南极环境稳定和全球海平面水平
一支探险队发现,气候变化导致的气温升高正在造成池塘冰层减弱。科学家在南极冰架上安装仪器后发现,融水池塘正在导致冰层弯曲和断裂。虽然科学家们已经预测到了这一现象,但这还是第一次在实地观察到。
实地观测显示,融水池塘正在造成冰架的严重弯曲和断裂,这表明气候变化造成的融化加剧可能会加速这些关键结构的崩溃。这一发现令人担忧,随着气候变化的加剧和更多的融化,南极洲脆弱的冰架将坍塌,从而导致全球海平面上升。
科罗拉多大学博尔德分校环境科学合作研究所(CIRES)科学家、5 月 4 日发表在《冰川学杂志》(Journal of Glaciology)上的这篇研究报告的第一作者艾莉森-班威尔(Alison Banwell)说:"冰架对南极冰盖的整体健康极为重要,因为它们起到支撑或阻挡陆地上冰川冰层的作用。科学家们已经预测并模拟出地表融水负荷可能导致冰架断裂,但直到现在才有人实地观察到这一过程"。
芝加哥大学地球物理科学名誉教授 Doug MacAyeal 是这篇论文的共同作者,他补充说:"这个过程很有可能解释了拉森 B 冰架的坍塌,"他指的是 2002 年发生的一起臭名昭著的事件,在那次事件中,1000 多平方英里的南极冰层在几周内坍塌到海洋中。
在南极大陆周围,厚厚的冰川浮冰向海洋延伸。它们被称为冰架,被认为有助于保持内陆冰川的稳定,但似乎越来越多的冰架正在坍塌。
2019 年,班韦尔领导的一组研究人员来到乔治四世冰架,该冰架被认为是南极洲面临危险的冰架之一。他们放置了延时摄影机和全球定位系统(GPS)传感器,在一年的时间里,在冻结和解冻的季节性周期中对冰层进行监测。
然而,COVID-19 的爆发意味着他们需要一年多的时间才能返回。当他们在 2021 年底返回时,有几个站点已经丢失。幸运的是,一些仪器幸存了下来--它们记录了许多证据。
根据研究,这个过程是这样进行的。气温升高导致冰架上的表层冰融化。新融化的液态水形成一个水池,将重量集中在一个区域。然后,用手捧水的人都知道,即使是最微小的裂缝,水也会往下流。
涓涓细流使冰层上的裂缝扩大,就像路面上的坑洞随着时间的推移不断扩大裂缝一样。在整个夏天里,水池一次又一次地注满水,然后又一次又一次地流走;根据放置在冰架顶部的 GPS 传感器的记录,冰架每次下降和上升约一英尺。这进一步削弱了冰层。
MacAyeal 说,冰的结构很脆弱,"它就像一种薄弱的玻璃"。最终,全球定位系统站记录了一个非常突然的高度变化,这意味着冰层已经破裂。
研究人员说,这种解冻和冻结循环很可能是 2002 年拉森 B 冰架崩塌的关键因素,这是有史以来最大的冰架断裂事件。在此之前,卫星已经记录了冰架顶部的许多融水池。
自 1880 年以来,全球海平面上升了 8 到 9 英寸,而且随着时间的推移,上升趋势还在加快。南极冰层的融化是一个主要因素,科学家担心冰架的消失将进一步破坏环境的稳定。
班韦尔说:"这些观测结果非常重要,因为它们可以用来改进模型,以便更好地预测哪些南极冰架在未来更加脆弱,最容易坍塌。"
编译来源:ScitechDaily