一項新的研究表明，南極洲的一些冰蓋是從底部向上增長的，這為預測該大陸冰川將如何應對氣候變化的努力增加了一個新的複雜因素。
雷達影像顯示，冰蓋底部的冰下水重新凍結成冰，在某些地區，形成了一個新的底層，該底層佔冰蓋總厚度的一半。該底層可以使上方的冰層變形和抬升，上方的冰層是由沉積在冰蓋表面的雪形成的。
這些發現昨日發表在《科學》雜誌上，表明科學家們對於控制冰蓋行為的因素仍有很多需要學習——這些知識對於開發更準確的未來海平面上升預測至關重要。
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這項發現是一項國際研究努力的成果，旨在繪製東南極洲偏遠地區埋藏在數英里厚冰層下的巨大山脈。
來自七個國家的 researchers 在 2008 年前往該地點，攜帶了兩架配備有穿冰雷達和其他科學儀器的雙水獺飛機。他們在低空飛行期間收集的資料描繪了冰蓋的內部結構和下方 Gamburtsev 山脈的影像。
該研究的主要作者，哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的地球物理學家 Robin Bell 說，他們的發現令他們感到驚訝。
Bell 說：“我們能看到山脈，我們還能看到頂部這些奇怪的球狀特徵，使頂部的冰層變形。” Bell 的團隊研究的東南極洲部分，被稱為“Dome A”，擁有大約 1 到 2 英里厚的冰層。
最終，科學家們意識到，那些奇怪的鐘形冰袋是在冰蓋下方的水凍結時形成的。
Bell 說：“它們都朝著同一個方向延伸，它們都起源於冰蓋底部潮溼的地方。這使我們能夠將這些奇怪的特徵與水聯絡起來。”
科學家們早就知道液態水會在南極冰層下形成。來自地球核心的熱量，以及冰在基岩上移動產生的摩擦，有助於融化冰蓋的底部。與此同時，上方的冰層就像一層絕緣毯。
冰蓋下新冰山
研究人員還觀察到冰川下方的湖泊中的水會重新凍結成薄冰層。專家表示，新的發現是冰蓋底部的冰下水會大量重新凍結，從而可以重塑冰蓋表面。
在東南極洲的 Dome A 地區——大致相當於美國加利福尼亞州的大小——重新凍結的冰底層佔冰蓋總厚度的一半，以及冰覆蓋面積的 24%。
賓夕法尼亞州立大學的冰川學家 Richard Alley 說：“這篇論文報告了一個令人著迷的結果，即深冰下方的融化產生的水流到較薄的冰層下並重新凍結，而且這種情況已經持續了足夠長的時間，形成了一個巨大的重新凍結層。”
Alley 說：“我們以前就知道會發生這種情況，但沒想到程度如此之大。” 他指出了從位於冰蓋下方的東南極洲沃斯托克湖採集的冰芯。Alley 說，該冰芯的底部是凍結的湖水。
研究南極冰蓋的斯克裡普斯海洋研究所博士後研究員 Sasha Carter 說，這項新的研究“表明，冰下水的輸送和融水的重新凍結正在以前所未有的規模重塑東南極洲的內部。”
Bell 說，她和她的同事認為，冰蓋下的水以兩種方式重新凍結。收集在冰蓋下 Gamburtsev 山脈山谷中的水，當它流過冰蓋較薄的部分時會重新凍結，這些部分與寒冷的表面溫度隔離較少。
當水被推向谷壁時也會重新凍結，經歷壓力快速變化，從而觸發一種稱為“過冷”的凍結過程。
專家表示，現在的問題是，底部向上冰層形成的發現意味著什麼，對於理解冰蓋行為和透過提取冰芯來研究過去氣候的努力。
Alley 說：“我們對冰蓋了解很多。我們可以確信，使格陵蘭島上空的空氣變暖，或使南極洲部分地區上空的空氣變得更暖，或使任何一個冰蓋的冰架下的水甚至稍微暖一些，都將傾向於升高海平面。但會升高多少，速度有多快？”
回答這個問題需要對影響南極冰蓋行為的因素有紮實的瞭解——它是如何增加和減少冰的。他說，這項新的研究是朝著這種理解邁出的一步。
與此同時，Bell 說，這些發現對鑽取新冰芯的努力的影響仍不清楚。由重新凍結的水形成的冰層可能有助於儲存最古老的冰，透過將其從基岩上抬起並防止其被融化破壞。
但是，底部向上冰層的形成可能會使尋找古老冰層變得更加困難，因為新的冰層會擾亂上方的舊冰層，或者它可能會使之更容易，因為舊冰層將更靠近冰蓋表面。這意味著科學家不必鑽那麼深就能到達最古老的冰層。
經 Environment & Energy Publishing, LLC 許可，轉載自 Climatewire。www.eenews.net, 202-628-6500