巨型南極冰架裂縫威脅將變成巨型冰山

拉森C冰架的裂縫已擴大至175公里,附近冰架的崩塌可能預示其未來

拉森C冰架上的一個巨大裂縫預計很快將到達海洋。

南極洲第四大冰架上的一條巨大裂縫自1月初以來已向前推進至少10公里。一直在監測拉森C冰架175公里裂縫的科學家表示,它可能在數週或數月內到達海洋,將一塊相當於盧森堡兩倍大的冰山釋放到威德爾海。

拉森C冰架的困境是又一個跡象,表明全球變暖正在破壞南極半島東部的冰層並導致海平面上升。但科學家對裂縫的研究也闡明瞭冰川學自冰架北部“兄弟姐妹”崩塌以來的發展歷程:1995年拉森A冰架和2002年拉森B冰架,它們分別位於半島更靠外的獨立海灣中。

美國國家航空航天局噴氣推進實驗室的地球物理學家阿拉·哈贊達爾說:“拉森B冰架是我們理解的一個轉折點。它是迄今為止同類崩塌事件中規模最大的一次,它證明了冰架如何調節冰從冰蓋內部到海洋的運動。”


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幾十年前,研究人員一直在爭論冰架在多大程度上支撐著陸地上的冰川——就像減緩陸地冰不可避免地走向海洋的“軟木塞”。已故的美國國家航空航天局冰川學家鮑勃·托馬斯幫助普及了這一觀點,他甚至在演講中開啟一瓶葡萄酒倒出一些,以演示這種效果。

拉森B冰架崩塌後收集的衛星資料在很大程度上解決了這場爭論。加州大學歐文分校的冰川學家埃裡克·裡格諾特說,與拉森A和拉森B相連的冰川流入海洋的速度在這些冰架解體後增加了——高達八倍。“其中一些[冰川]的速度略有下降,但它們仍然比以前快五倍,”他指出。

自拉森B冰架崩塌以來,冰蓋建模者調整了他們的模擬,以更好地反映驅動冰川流動的力,並幫助量化這種“軟木塞”效應——增強了人們的信心,即來自拉森冰架的有限觀測可以更廣泛地應用。

研究人員現在回顧拉森A和拉森B冰架的歷史,以瞭解拉森C冰架的未來可能如何,拉森C冰架覆蓋面積達50,000平方公里,冰層厚達350米。許多人擔心,不斷擴大的裂縫預示著拉森C冰架已開始長期衰退,最終將完全崩塌。冰山斷裂後多久會發生這種情況還是一個懸而未決的問題。

衝擊波

崩塌的影響可能會波及到南極洲以外的地區。流入拉森C冰架的冰川蘊含的水量足以使全球海平面上升約一釐米——而且在沒有冰架的情況下,它們可能會更快地流入海洋。相比之下,全球海平面每年上升約3毫米,最近一項研究估計,其中三分之一來自南極洲和格陵蘭島的冰層流失。

裡格諾特說,衛星影像顯示,拉森C冰架自1980年代以來一直在後退,雷達測量表明其冰層也在變薄。科學家們還觀察到冰架表面形成融水池;可能加速了拉森B冰架解體的也是這種水池,它們透過在冰層上蝕刻孔洞並擴大裂縫。

在某種程度上,有利的海底幾何形狀保護了冰蓋免受快速崩塌的影響。環繞拉森C冰架的一對水下山脊產生摩擦力,減緩了冰流入海洋的速度。儘管如此,哈贊達爾和他的同事們表示,隨著冰架的減弱,流入拉森C冰架的兩條冰川已經開始加速。

英國斯旺西大學的冰川學家阿德里安·勒克曼說,與拉森B冰架衰退的相似之處令人震驚,他領導的一個團隊多年來一直在監測拉森C冰架的裂縫。拉森B冰架在1995年經歷了一次重大的冰山崩解事件,隨後逐漸後退,然後在七年後完全崩塌。他說,拉森C冰架可能會遵循類似的模式,儘管目前尚不清楚崩塌可能在即將到來的冰山崩解事件後多久發生。

目前,研究人員正在焦急地關注不斷擴大的冰裂縫。挪威斯瓦爾巴大學中心的地球物理學家克里斯·博斯塔德對拉森C冰架的“縫合帶”特別感興趣——這些區域是冰川冰從陸地流出並匯合的地方。這些區域的冰比較軟,通常由從下方凍結的冰保持在一起。

博斯塔德說,數十條明顯的裂縫延伸到拉森C冰架上的其中一個區域,然後停止。當前的裂縫也在其中,但它在2014年以某種方式突破,並從此繼續擴大。目前尚不清楚為什麼裂縫能夠穿過軟冰,以及未來幾年是否會有其他裂縫效仿。

博斯塔德說:“我們不知道為什麼,但這些邊界對於阻止裂縫非常有效,這可能是關鍵所在。為了回答這個問題,我們真的需要到野外去實地考察。”

本文經許可轉載,並於2017年2月20日首次發表

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