南極冰川快速消融有8000年前的先例

隨著松島冰川的縮小,它露出了岩石,表明該冰川在數千年前也經歷過類似的融化過程

一項新的研究表明,儘管不是即時重演,但西南極洲的松島冰川是該大陸變化最快的冰流之一,它似乎正在重現8000年前的歷史,因為它正在融化。

松島冰川的融化佔南極洲總冰損失的25%。科學家認為,未來幾十年內,冰川的縮小可能會導致全球海平面上升高達0.4英寸(10毫米)。自 20 世紀 90 年代以來,松島冰川每年變薄約 5 英尺(1.6 米),其流入海洋的速度也有所加快。冰川的接地線,即它從陸地脫離成為漂浮冰的點,每年也後退超過 0.6 英里(1 公里)。

科學家今天(2 月 20 日)在《科學》雜誌上報道說,根據對冰川縮小後留下的岩石的分析,大約在 8000 年前也發生了同樣的快速變薄。研究人員收集了漂礫——冰川消退後留下的巨石——並確定它們暴露在表面上的時間,而不是被冰或沉積物覆蓋的時間。


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該研究報告稱,岩石記錄的歷史表明,大約 8000 年前,松島冰川的表面開始以每年 3.3 英尺(1 米)的速度下降。在那次古老的融化事件中,冰川總共變薄了至少 325 英尺(100 米)。[照片:南極洲的松島冰川]

“我們的結果表明,快速變薄持續了至少 25 年,而且很可能持續了更長時間——可能是幾個世紀,”該研究的主要作者、英國南極調查局的地質學家喬安妮·約翰遜說。“我們的研究表明,即使對系統進行小小的推動也可能導致戲劇性的、長期的反應,因此我們有證據表明,我們可以預期當今的變化將持續數十年,甚至數個世紀,”約翰遜告訴《生命科學》。

宇宙岩石

約翰遜和她的合著者從西南極洲的兩個努納塔克(被冰包圍的山脊)中採集了岩石。這些山脊遠離南極研究站,只能透過空運到達——在這種情況下,是來自破冰船 R/V Polarstern 的直升機。

約翰遜數了岩石中鈹-10的同位素,以確定它們在表面的時間。(同位素是具有不同中子數的相同元素的原子。)地球表面的岩石受到來自外太空的宇宙射線的轟擊,以穩定的速率產生鈹-10同位素。

約翰遜說:“我們從岩石樣本中檢測到的變薄速率與衛星檢測到的當代速率相當。”

松島冰川冰消失的可能原因在過去和現在都是一樣的:溫暖的海水融化了冰架,就像一個支撐物一樣阻擋著冰川。冰架是漂浮在水面上的冰川部分。現代冰架的崩塌表明,當這些“水壩”消失時,冰川會變薄、加速和退縮,例如在 2002 年拉森 B 冰架戲劇性地崩解之後。松島冰川的冰架在 2013 年產生了一座巨大的冰山,這是其自然斷裂週期的一部分。[影片:南極洲的松島冰川正在裂開]

在松島冰川大約 8000 年前開始收縮之前,阿蒙森海灣有一個大型冰架。(海灣是南極海岸線的一個凹陷,是西南極洲三大主要冰川排水系統的終點線。)海洋沉積物巖芯和海底成像表明,大約在 10,600 年前,當溫暖的海水從下方融化它時,這個冰架開始崩塌。

研究表明,今天的情況也是如此,溫暖的洋流正在融化南極冰架的底部。

過去預測現在

這項新發現提供了關於松島冰川表面變薄歷史的第一個詳細觀察,為過去的冰蓋行為提供了有價值的資訊,華盛頓州塔科馬太平洋路德大學的冰川地質學家克萊爾·託德說,她沒有參與這項研究。

“這些結果似乎捕捉到了一個重要的冰川事件,”託德告訴《生命科學》。“隨著科學家們考慮冰蓋未來的動態反應,這些變化對於理解尤為重要。”

約翰遜說,瞭解松島冰川過去的變化將有助於冰蓋建模者更好地預測南極洲將如何應對未來的氣候變化,並深入瞭解是什麼驅動了這些變化。

約翰遜說:“我們需要關於真實過去事件的資料,以便為最近的變化提供長期背景。”“瞭解松島冰川過去的行為可以讓我們更好地瞭解它未來可能如何表現。”

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