在地球的最南端,坐落著一個巨大的冰盆,你可能知道它就是西南極冰蓋。每一天,海洋都在拍打著它的底部,緩慢侵蝕著構成其邊緣的冰川。當這些冰川不可避免地屈服時,海水將開始填滿盆地,將冰納入囊中,並淹沒世界各地的海岸線。
思韋茨冰川是抵禦這個關鍵冰蓋崩潰的堡壘之一,該冰蓋的大部分位於海平面以下,蘊含的冰量足以使海平面上升3.3米,或近11英尺。不幸的是,這個體型如佛羅里達州般龐大的冰凍巨人,也是世界上最不穩定和融化速度最快的冰川之一。雖然冰川學家們知道其冰流失率已經非常糟糕,但他們最近發現,它暴露在比之前認為的更多的暖水之中。在上週發表的一項研究中,科學家們使用衛星影像和水力模型發現,溫暖的潮汐流正滲透到這個巨大的冰塊中,深度達到3.7英里,導致“劇烈融化”。
滑鐵盧大學冰川學副教授、該研究的作者之一克里斯汀·道(Christine Dow)說:“我們真的、真的需要了解冰的變化速度有多快,以及未來20到50年內它將變化多快。” “我們曾希望需要一百年、五百年才能失去那些冰。現在一個主要擔憂是,這種情況是否會發生得更快。”
隨著氣候變化推動全球氣溫不斷升高,極地和山區地區的冰川和冰蓋不可避免地融化。融化的水和脫落的冰流入海洋,導致海平面上升。自1880年以來,全球海平面已經上升了大約9英寸,任何突然的上升都可能對紐約、孟買和上海等沿海城市造成災難性的影響。像馬紹爾群島和吐瓦魯這樣的低窪國家可能會完全被淹沒。
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思韋茨冰川,通常被稱為“末日冰川”,已經佔地球海平面上升的4%,每年流失500億噸冰。當它崩塌時,可能會使全球海平面上升65釐米,或略高於2英尺。“這聽起來不多,但如果你想想我們世界上有多少海水,那將是一個巨大的體積,”道說。
發表在《美國國家科學院院刊》上的這項研究發現,潮汐的脈動,即冰的抬升和下降,使得海水能夠進一步滲入其冰架下方,並削弱其與海底的錨定。雖然同一個團隊在格陵蘭島的彼得曼冰川也觀察到了這種現象,但這在南極洲尚未被記錄到。思韋茨冰川與海洋接觸的冰量大約是彼得曼冰川的八倍。
該研究利用高解析度衛星影像和水文資料,識別出冰川表面抬升的高壓區,這表明溫暖的海水正在冰下流動。之前的模型只使用冰川與海洋接觸的部分作為“接地線”,以此開始計算與溫暖鹹水接觸造成的冰流失的潛在速度。現在,根據這篇論文,研究人員可能已經找到了模擬冰川變化的缺失環節。
加州大學歐文分校地球系統研究員、論文作者之一伯恩德·舍希爾(Bernd Scheuchl)說:“對於冰川對氣候變化的反應而言,這個邊界是地質學中一個非常關鍵的方面。” 他說,更好地理解海水如何滲透到冰川底部,可以幫助科學家更好地預測整個西南極冰蓋的冰流失。“整個區域是通往海平面以下區域的門戶。”
預測冰流失和海平面上升的速度並非易事。不斷變化的因素,如溫室氣體排放量,可能會減緩或加速全球變暖,進而影響冰川融化的速度。而模擬冰川,這種水文動態、偏遠且難以研究的物體,是一項技術挑戰,計算機直到最近才能夠處理,道說。
非營利組織“海平面上升研究所”的海洋科學家莎倫·格雷(Sharon Gray)說,像這樣的研究突破有助於世界為海岸線的消失做好準備並適應。“永遠不會是完美的,”她說。“但顯然,我們的模型越好,我們得到的預測就越好,這有助於我們制定計劃。”
鑑於建模的複雜性和不確定性,格雷表示,最好假設海平面將上升到最高的預測水平,併為最壞的情況做好準備。像新加坡和荷蘭這樣的一些高風險地區正在這樣做,並且一直在投資基礎設施以應對挑戰。“我認為在真正創造性地思考並試圖理解即將發生的事情以及我們能做些什麼方面,存在希望和機會,”她說。
像道和舍希爾這樣的研究人員說,保護冰川的最佳方法是限制碳排放。儘管人類已經排放到大氣中的熱量將在數百年內持續存在,並繼續融化冰川,但控制地球變暖的程度可以為我們爭取時間,為最極端的結果做好準備,即使不能阻止它們。
“做出一些改變永遠不會太晚,”舍希爾說。“即使我們無法阻止這些發展,我們也可以減緩事態發展並減輕其影響。”
這個故事最初由非營利性媒體組織Grist釋出,該組織報道氣候、正義和解決方案。
編者注(5/31/24):我們的合作伙伴Grist在釋出後更正了這個故事,宣告如果西南極冰蓋融化,海平面上升的風險高達3.3米,或近11英尺。
