每日热议!研究发现：气候变暖，海洋环流导致南极“末日冰川”加速融化

2023-01-28 14:23:25 来源：科普中国

思韦茨冰川（le glacier Thwaites ）是南极洲西部最大的冰川之一，但支撑它的平台正在迅速融化。然而，该冰川的消失可能会导致海平面急剧上升。由英国东安格利亚大学（Université d’East Anglia）领导的一组研究人员最近发现了该冰架融化的过程。在过去的几年里，思韦茨冰川一直受到密切关注。它二十年来一直在加速流失，说不定最终会彻底消失。注入海洋的水量将大大增加海平面的范围，这也是一些媒体将它称之为“末日冰川”的原因。

（图源：Science & Vie）

(资料图)

研究人员解释道：“1979年至2017年间，思韦茨冰川使全球海平面上升了1.8 毫米，这38年的上升高度几乎只是过去十年的一半。这使其成为南极冰川中海平面上升的最大净贡献者。” 思韦茨东部冰架 ( la Thwaites Eastern Ice Shelf, TEIS) 支撑着冰川的东部前沿。它是一个冰架（或冰障），这一冰架由于海洋引起的基底融化，近几十年来也明显变薄。该团队发现，距离思韦茨东部冰架不远的海洋环流正在加速这一融化过程。

来自附近冰障下的“温暖”水域

2020年1月，思韦茨冰架下安装了传感器，用来监测温度、盐度和洋流。一年多来，研究人员记录并分析了该地区温度和融水含量的变化。他们观察到，位于大陆架正下方的海洋浅层在2020年1月至2021年3月期间显著变暖。测量结果还显示，冰下层的融水部分有所增加，在此期间几乎翻了一番。

另一方面，该团队在安装传感器的地方没有发现任何明显的融化。因此，研究人员观察到的显著变暖不可能直接源于思韦茨冰架。他们将收集到的数据与计算机模拟相结合。这样，他们能够确定这种热量的来源。研究人员发现，大量的冰川融化实际上来自位于更东边的松岛（île du Pin）冰架。这些水域通过洋流到达思韦茨冰架以下的区域。

“结合海洋建模的结果，我们的观察表明，来自松岛冰架的融水正在为思韦茨冰架内的空洞供水。这增加了该位置的热量水平传输，”研究作者解释道。解释这些水域如何能够进入思韦茨冰架的机制是通过数值模拟和标签收集的数据确定的。

由海洋涡旋导致的现象

一个海洋漩涡位于松岛海湾的中心。它将环极深水——一种“温暖”的南极水域——输送到松岛冰架空洞。这将融水从这个冰障夹带着并扩散到西北部。然而，尚不清楚这些融水是否到达了思韦茨东部冰架。然而，它们的存在会增加冰架基础的融化。

（阿蒙森海（Amundsen）大陆架测深显示主要改变的极地深水路径（虚线箭头）和不同的冰障：Abbot (AIS)、Cosgrove (CIS)、松岛 (PIIS)、思韦茨 (TIS)、Crosson (CrIS)、Dotson (DIS) ) 和 Getz (GIS)。思韦茨东部冰架由蓝色矩形分隔。图源：Dotto et al., Nature Communications (2022)）

科学家们发现，思韦茨冰架的融化与这次海洋环流的强度密切相关。在南半球的冬天，环流的减弱将略微温暖和咸的海水带到思韦茨冰架下方的较浅深度。卫星图像还显示，南半球 2020/2021 夏季“不寻常”。事实上，思韦茨冰架附近的海冰高度集中。

这种长期的海冰覆盖使环流变弱。多余的融水来自相邻的冰架。它不可能被洋流从这个地区移走。相反，融水宁愿进入思韦茨冰架。这更加削弱了海漩涡的强度。这使得冰架下的水——融水更集中——得以进入。

（在长时间的海冰覆盖期间，等密度层变平，环流减弱，融水在松岛湾 (PIB) 积聚，从而降低密度场。思韦茨冰架下的融水密度加深。这为大量富含融水的浅水铺平了道路。然后它会加热冰架空洞的上层。图源：Dotto et al., Nature Communications (2022)。）

冰川对海平面上升的重要贡献

这项研究证明，冰架下浅层的大量热量可以由附近其他融化冰架的水提供。也就是说，滚雪球效应的风险很大。蒂亚戈·多托 (Tiago Dotto) 博士说，冰障发生的变化会影响相邻的屏障，依此类推。他在东英吉利大学海洋与大气科学中心工作，是该研究的主要作者。因此，该团队强调了这一可能对冰架稳定性产生重大影响的过程。大气、海洋和海洋之间的这些相互作用非常重要。事实上，它们可以延长冰障下的温暖期。

这种现象在冰架融化严重的地区尤为显著。南极洲西海岸的阿蒙森海（Amundsen）就是这种情况。在这个区域，冰架是挨着的。因此，融化产生的热量可以通过海洋环流到达下一个冰架。

研究人员提出警示：“南极洲周围的其他地区可能存在环流。因此，它们也可能使更多的冰架容易发生强烈的基底融化，这与长时间的温暖条件有关。因此，它们可能进一步导致全球海平面上升。”

原文链接：https://www.science-et-vie.com/nature-et-enviro/glacier-thwaites-antarctique-fonte-ocean-niveau-eau-changement-climatique-96654.html

文章：Daisy

审核：Sara

编辑：Pierre

关键词：研究人员海洋环流海平面上升