它們可能不如冰山崩解事件那樣引人注目,但與溫暖洋流的日常互動可能導致南極洲海岸線超過一半的冰層融化。
冰架是較大冰蓋的一部分,延伸到海洋上方,漂浮在海水中。傳統觀點曾認為,冰崩,即大塊冰塊的斷裂,是驅動冰架動態的主要因素,但最近的研究強調了來自下方或“底部”融化的作用。加州大學歐文分校的埃裡克·裡格諾特領導的一個科學家團隊利用新近可用的監測資料以及最近的建模,首次量化了整個大陸的這種效應。
結果 發表在《科學》雜誌上,表明溫暖的洋流主要在大陸周圍的某些地點融化冰架,其程度佔年度融水量的 55%。這些發現將幫助科學家解決關於南極冰蓋未來可能如何變化及其對全球海平面上升貢獻的更大問題。
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裡格諾特認為,冰架就像止動器,阻止了大陸冰川的緩慢流動。“如果它們變薄並消失,那麼大陸冰川將加速其向海洋的移動,”他說。
彌合差距
調查結果 建立在去年發表在《自然》雜誌上的一篇論文的基礎上,該論文表明,風驅動的洋流是冰架變薄的主要因素。但裡格諾特和他的同事是第一個將大量最新資料納入其測量中的人,包括正在進行的航空測量以及對先前來自衛星和其他來源的資料的綜合分析。
劍橋英國南極調查局的冰川學家哈米什·普里查德領導了《自然》雜誌的研究,他說:“這是我們對冰蓋如何與其周圍環境相互作用的理解中的一個相當大的差距,它表明海洋發揮的作用比我們之前認為的要大。” 普里查德說,其他團隊也在進行類似的分析,但“埃裡克贏得了比賽”。
儘管相對較小,但南極洲的蓋茨冰架產生的融水量比大陸周圍面積是其十倍的冰架還要多。
圖片來源:迪克·尤爾斯/美國國家航空航天局
裡格諾特的分析表明,大約一半的融水來自南極半島東南部和西南極洲沿岸的十個小型冰架,例如蓋茨冰架(見左圖);該分析還確定了東南極洲六個冰架的顯著融化。最大的三個冰架佔南極洲周圍冰架面積的三分之二,但僅佔總底部融化量的 15%。
盛衰
但是,儘管這些最新資料突出了整體冰架動態,但它們並不一定意味著大陸的累積冰損失比之前認為的更大:近一半的冰架正在變薄,但其他冰架正在增厚或處於平衡狀態。儘管如此,作者認為,結果確實指向了當前計算機模型中未捕獲的海洋-冰相互作用。
布魯塞爾自由大學的冰蓋建模師弗蘭克·帕廷表示,瞭解底部融化率將有助於改進模型,但關鍵是瞭解這些比率如何隨著海底地形和海洋環流的演變而隨時間變化。“這更難監測,”帕廷說,但如果科學家要對冰蓋將如何變化做出準確的預測,這“至關重要”。
裡格諾特質疑今天的模型是否能夠勝任預測長期冰蓋演變的任務,但他表示,科學家們正在慢慢建立觀測記錄,這些記錄可以幫助確定所涉及的過程,並最終改進所使用的方程式。“我們正在到達那裡,”他說,“但這需要一些時間。”