在晴朗的日子裡，任何乘坐飛機飛越格陵蘭島，往返於北美和歐洲之間的人都可以向下看，看到亮藍色的融水斑塊，它們位於覆蓋該島嶼的平坦、耀眼的白色冰蓋之上，這是地球上第二大冰塊。
科學家們早就知道，這些融水在冰蓋表面以溪流的形式流動，然後消失在豎井中，這些豎井將水傾瀉到冰蓋底部，冰層在那裡刮擦基岩。
人們曾認為，水會迅速地在冰和岩石之間流動，然後流向大海，對底部冰層的影響很小。但一項新的研究表明，事實並非如此簡單。在一項偶然的發現中，一組科學家在冰層底部發現了一個湖泊，相對溫暖的融水在那裡彙集，並使周圍的冰變得更粘稠。最終，這可能會使冰川更快地流入海洋。
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這項發現詳細刊登在1月22日出版的《自然》雜誌上，表明這個過程可能對更準確地模擬格陵蘭島將如何應對氣候變化，以及對自1900年以來已經上升的8英寸全球海平面的貢獻至關重要。格陵蘭島蘊藏的冰足以使全球海平面上升24英尺，而它的融化量和融化速度可能會改變未來海平面上升的預測，政府間氣候變化專門委員會預測到2100年，海平面將上升10到32英寸，其中包括格陵蘭島冰川的貢獻。
“那是什麼鬼東西？”
正如科學領域經常發生的那樣，邁克·威利斯實際上並沒有在尋找他最終發現的東西。這位冰川學家正在梳理衛星和GPS資料，以檢視哪些小的區域性效應可能會掩蓋衛星對冰量損失造成的地球重力較大變化的測量。
他沒有想到的是，在格陵蘭島北部地區的一個小冰帽中，他發現了一個相當於中央公園兩倍大的洞。
“那是什麼鬼東西？”當他看到它時，他想。
他認為自己不可能是第一個發現它的人。“肯定有人注意到格陵蘭島北部有一個巨大的洞，”他說，但沒有任何記錄。
為了猜測它可能是什麼，他和他的同事們排除了隕石坑、火山，以及他們開玩笑說的邪惡博士的冰下巢穴。最終，“最符合它的解釋是它是一個冰下湖，”他說。
這種湖泊的水彙集在冰蓋或冰川的底部，已知分佈在南極洲的部分地區之下。但在格陵蘭島尚未發現。
威利斯查看了追溯到20世紀70年代的衛星資料，直到2006年才發現這個洞的任何跡象。那時，該地區的地表水正朝著一個意想不到的方向流動，並消失在威利斯正在觀察的位置的一個冰臼中。這種流動模式每隔幾年重複一次，然後在2011年，“砰！”在水消失的地方出現了一個大洞，”他說。
威利斯在康奈爾大學和北卡羅來納大學都有職位，他和他的同事們確定，融水正在冰帽表面的一個窪地（形狀像一隻手套）下方的冰下湖中彙集。水不斷積聚，直到超過空間容量，然後整個湖泊噴發，將水流衝向大海，導致上方的冰層向下坍塌。
“冰下的湖消失了，冰面下降以填補那個空間，”威利斯說。
從那時起，遙感觀測顯示，地表窪地一直在上升，部分原因是地表融水迴流到湖中並抬升了冰面。2012年創紀錄的溫暖夏季，整個冰蓋表面的大範圍融化導致足夠的水流入，冰面“火箭般地向上”上升，每天高達40釐米，研究合著者、哥倫比亞大學拉蒙特-多 Doherty 地球觀測站的氣候研究員羅賓·貝爾說。
“他們清楚地表明……地表融水一定對冰下湖的快速上升、重新注滿做出了貢獻，”德克薩斯大學的冰川學家喬·麥格雷戈說，他沒有參與這項研究。“以前沒有人展示過這一點。”
“更粘稠”的冰
威利斯的發現表明，從冰蓋表面流下來的融水不僅僅與冰的底部短暫地接觸。相反，“它在奔向海洋的途中暫停了，”貝爾說，就位於冰下湖中。
由於融水被太陽光線和相對溫暖的大氣層加熱，它比底部冰層溫暖得多。這種暫停意味著融水有時間將熱量傳遞給冰，使其變得“更粘稠”，用貝爾的話說，更粘稠的冰“將在長期內流動得更快，”威利斯說。
貝爾最近的其他發現——即再凍結的融水可以扭曲冰蓋底部——與這項新研究相結合，表明“冰蓋底部可能發生的過程比我們想象的要豐富得多，”貝爾說。因此，科學家們還有很長的路要走，才能瞭解所有影響冰蓋流動的因素。
這些發現也支援了另一項最近的研究，該研究發現，流入冰蓋的融水量與流出的水量不符，這表明它被滯留在冰層中的某個地方。
麥格雷戈說，這項研究“是……連線冰蓋頂部和底部的重要一步”。
剩下要弄清楚的是，這種情況是否發生在格陵蘭冰蓋周圍的其他冰下湖泊中，以及是否以及如何將這些發現納入旨在衡量格陵蘭島可能隨著氣候變暖發生多大變化以及它可能增加到海平面上升多少的模型的模型中。