地球絕境反擊?損失3萬億噸冰——南極海床反彈,或延緩冰蓋崩塌

地球絕境反擊?損失3萬億噸冰——南極海床反彈,或延緩冰蓋崩塌

松島冰川是西南極洲最脆弱的冰川之一,它正被海水從下面融化。

本報訊 日前從南極傳來的消息令人警醒。根據發表在《自然》雜誌上的一份估算結果,在過去的25年裡,這塊大陸已經損失了3萬億噸的冰——其中大部分來自脆弱的西南極冰蓋,而就在這25年裡,冰的流失速度增加了兩倍。儘管西南極洲在這段時間內只貢獻了6毫米的海平面上升,但科學家說,在未來的幾個世紀裡,冰蓋的崩塌可能會使全球海平面上升3米。冰蓋加速流失可能是這場災難已經開始的標誌。

但是6月22日發表在《科學》雜誌上的一項研究則提供了一線希望,該研究記錄了一個可能減緩南極冰蓋崩潰的過程。隨著冰蓋融化,地殼的負荷變得越來越輕,從而使西南極洲的海底岩床迅速上升。

在未來的一個世紀裡,海底岩床可能會上升8米,從而有可能保護冰層不受溫暖海水的影響——海冰會從下面開始融化。“這可能會讓全世界多了幾十年的喘息時間。”美國柯林斯堡科羅拉多州立大學地震學家Rick Aster說。他也是這項新研究的作者之一。

海底岩床屬於地殼,是一層很薄的岩石圈,下方是熔融狀態的地幔。地殼在冰川的重壓下會凹陷,壓力減輕時會“回彈”,“回彈”速度取決於地幔的黏性。

“地球的反應就像一個記憶泡沫床墊。”領導該項研究的丹麥技術大學地球物理學家Valentina Barletta說。一旦冰蓋融化,一些反彈就會立即發生。但有的地方要慢一些,這是因為深層地幔的黏性岩石需要逐漸適應較輕的負擔。

為了測量這種反彈的趨勢,Barletta和她的同事利用6個GPS傳感器追蹤了海拔高度的微弱變化。他們把這些傳感器固定在阿蒙森海周圍的無冰基岩上——這裡是西南極洲冰蓋融化的中心,其中包括迅速消退的特懷特和松島冰川。

負責佈置傳感器工作的哥倫布市俄亥俄州立大學極地地質學家Terry Wilson指出,2010年至2012年,在傳感器被部署後不久,研究團隊就注意到它們正在迅速上升。但她花了2到3年時間才意識到這一點——“天啊,這是真的。”Wilson說。

新的觀測結果雖然顯示相關區域融冰數量高於預期,但也預示著西南極冰蓋會比預期的更穩定,可能不至於徹底消融。研究人員利用衛星數據分析了西南極地區阿蒙森海灣底部地質特徵,得出了上述結論。

全球氣候變暖正使西南極冰蓋迅速融化,岩床負重減輕。衛星觀測顯示,阿蒙森海灣底部岩床最快正以每年4.1釐米的速度上升。研究人員據此計算出,此處地幔的黏性比全球平均值低得多,岩床會在幾十年到幾百年的尺度上顯著“回彈”,而不是通常預計的10000年。

南極冰蓋分為東南極冰蓋和西南極冰蓋。與完全覆蓋在陸地上的東南極冰蓋相比,西南極冰蓋有一部分位於海中,對氣候變化更為敏感,一些學者認為它會在不久的將來徹底消融。新研究顯示,隨著岩床加速回升,在冰蓋漂浮部分與接地部分的分界線——“接地線”一帶,海水會變淺,冰蓋接地的斜坡會變得平緩,這都有利於冰蓋保持穩定。

人類活動正使地球快速升溫,對冰川造成嚴重威脅。研究人員說,儘管新研究顯示了積極變化的空間,但如果氣候變暖極端化,西南極冰蓋仍會消失,導致全球海平面大幅上升。

並未參與該項研究的哥倫比亞大學地球物理學家Robin Bell說:“這項研究向你展示了這個星球是多麼的充滿活力,它能以多快的速度對移動的冰做出反應。”

但是一些科學家說,考慮到碳排放和全球變暖的速度,從長遠來看,再多的海底岩床反彈也不會阻止冰蓋的崩潰。科羅拉多州博爾德市美國國家冰雪數據中心冰川學家Ted Scambos說:“這並不是一張免罪卡。這更多的是對冰蓋崩潰速度的延緩,特別是如果我們還繼續‘踩下油門踏板’的話。”

德國不來梅港阿爾弗雷德·魏格納研究所地球物理學家Ingo Sasgen也同意該觀點。“與冰蓋融化相比,這仍是一個相當緩慢的過程。”他說,“如果海洋保持非常強烈的變暖趨勢,那麼無論地球做什麼,冰蓋都會瓦解。”(趙熙熙)

《中國科學報》 (2018-06-26 第2版 國際)


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