

科学家警告说,由于海洋变暖,南极表面上稳定的冰川可能会“非常迅速地转变”,并失去大量的冰。
他们的发现是在利兹大学冰川学家本杰明·沃利斯领导的一个研究小组利用卫星追踪卡德曼冰川之后得出的,卡德曼冰川流入南极半岛西部的比斯科切亚湾。研究人员在《自然通讯》上发表了他们的分析,“海洋变暖驱动南极半岛西部海洋冰川的快速动态激活”。
在2018年11月至2021年5月期间,随着冰川末端冰架的崩塌,冰川退缩了8公里。在这里,冰延伸到海洋中,并在所谓的接地区锚定在海底。
冰架起到了支撑作用,减缓了冰川向海洋移动的速度。
科学家们认为,在温暖的海水包围下,冰架变薄,变得不接地,冰架不再能够阻挡冰川。
结果,冰川快速流动的速度加快了一倍——通过一个被称为冰山崩解的过程,它以冰山的形式排放到海洋中的冰的数量增加了。
沃利斯说:“我们很惊讶地看到,卡德曼冰川从一个表面上稳定的冰川迅速变成了一个突然恶化和显著冰损的冰川。
“同样令人好奇的是,南极半岛西部这部分邻近的冰川没有以同样的方式做出反应,这可能为我们更好地预测气候变化将如何继续影响这个重要而敏感的极地地区提供重要的经验教训。”
“我们的研究汇集了三十年来的数据,九个不同的卫星任务,以及现场海洋学测量,以了解南极洲正在发生的变化。这表明用一系列传感器对地球极地地区进行长期监测是多么重要,这些传感器都告诉我们一个不同的故事。”
根据科学家的说法,卡德曼冰川现在处于“严重的动态不平衡”状态。冰川上的冰继续变薄,海拔以每年约20米的速度下降。这相当于每年减少五层楼的高度。
每年大约有21.6亿吨的冰从卡德曼冰川流入海洋。
据信,2018/19年初,南极西部半岛周围的海水温度异常高,引发了卡德曼冰川系统的快速动态变化。
通过分析历史卫星数据,科学家们认为,从21世纪初开始,可能从20世纪70年代开始,海水变暖逐渐使冰川的冰架变薄。
温暖的水不是被带到海洋表面,而是被带到水柱深处。这些温暖的水可能已经到达了冰架,在那里它搁浅在海底。结果是冰架开始自下而上融化。
在2018/19年,冰架非常薄,以至于它从接地区脱离并开始漂浮,实际上是滑动锚,使卡德曼冰川能够将更多的冰排入海洋。
但科学团队仍然面临一个大问题。为什么相邻的芬克冰川和利弗冰川相对稳定,卡德曼冰川却崩塌了?
通过分析海底海洋学数据,他们认为,在200米和230米深的海底,一系列被称为脊或基岩的海底岩石结构起到了防御屏障的作用,阻止了温暖的水流到达冰川。尽管他们警告说,海洋变暖的加剧可能会损害山脊保护一些冰川的能力。
来自英国南极调查局的迈克尔·梅雷迪思教授是该论文的作者之一,他说:“我们已经知道,一段时间以来,南极洲周围的海洋正在迅速升温,这对冰川和冰盖构成了重大威胁全球海平面上升的后果。
“这项新研究表明,表面上稳定的冰川可以非常迅速地转变,几乎毫无征兆地变得不稳定,然后非常强烈地变薄和退缩。这强调了在南极洲周围建立一个全面的海洋观测网络的必要性,特别是在靠近冰川的地区,这些地区特别难以进行测量。”
研究人员在论文中写道,卡德曼冰川发生的事情可以被视为“冰川学临界点”的一个例子,在这个临界点上,一个处于稳定状态的系统可以根据环境参数的变化采取一条或两条路径。
2018年达到了一个临界点,原因是异常温暖的海水到来,导致冰架松动。达到这个临界点导致卡德曼冰川的冰流量在13个月内增加了28%。
研究人员说,由于海底地质的原因,南极半岛上的其他冰川可能很容易受到类似的突然变化的影响。