科学家们发现，由于海洋变暖，南极地区看似稳定的冰川也会”迅速变化”，失去大量的冰。利兹大学的冰川学家本杰明-沃利斯（Benjamin Wallis）领导的研究小组进行了一项研究后发出了这一警报。该团队利用卫星数据，观察到位于南极半岛西部比斯科查湾地区的卡德曼冰川发生了显著变化。
由冰川学家本杰明-沃利斯（Benjamin Wallis）领导的一项最新研究揭示了南极卡德曼冰川令人担忧的不稳定性。这凸显了对海洋进行广泛监测的迫切需要，并引发了人们对其他冰川可能面临类似快速变化的担忧。上图描述了南极半岛多山和冰冷的海岸线。图片来源：安娜-霍格教授
2018 年 11 月至 2021 年 5 月间，冰川后退了 8 公里，因为冰川末端的冰架–冰延伸入海并固定在海底的所谓接地带坍塌了。
冰架起到了支撑作用，减缓了冰川向大海的移动。科学家们认为，在温暖海水的包围下，冰架变薄，失去了接地作用，冰架不再能够阻挡冰川。
结果，冰川的流动速度迅速加快，速度翻了一番，通过一种被称为冰山崩裂的过程，冰山以冰山的形式排入大海的数量也随之增加。
沃利斯说：”我们惊讶地发现，卡德曼冰川从一个表面上稳定的冰川突然恶化并出现大量冰块流失的速度之快。”
冰架崩塌前后的卡德曼冰川。左边的图片拍摄于 2017 年，显示的是冰架。右图为本月拍摄的照片，显示了冰架的消失。图片来源：欧盟委员会、欧洲航天局、哥白尼哨兵-2 数据、本杰明-沃利斯
“同样令人好奇的是，南极半岛西部这一部分的邻近冰川并没有以同样的方式做出反应，这可能为我们更好地预测气候变化将如何继续影响这一重要而敏感的极地地区提供了重要的借鉴。我们的研究汇集了来自三十年、九个不同卫星任务和现场海洋测量的数据，以了解南极洲发生的变化。这表明，利用各种传感器对地球极地地区进行长期监测是多么重要，这些传感器都能告诉我们不同的情况。”
据科学家们称，卡德曼冰川目前正处于”严重的动态失衡”状态。冰川上的冰不断变薄，海拔以每年约 20 米的速度下降。这相当于每年损失一栋五层楼的高度。
每年约有 21.6 亿吨冰从卡德曼冰川流入海洋。研究人员在科学杂志《自然-通讯》（Nature Communications）上发表了他们的分析报告–《海洋变暖推动南极半岛西部海洋末端冰川的快速动态激活》（Ocean warming drives rapid dynamic activation of marine-terminating glacier on the west Antarctic Peninsula）。
从高空俯瞰南极半岛的山脉和冰川。南极洲的海洋末端冰川。图片显示了南极洲，但未显示卡德曼冰川。图片来源：安娜-霍格教授
卡德曼冰川为何变得如此不稳定？
据信，2018/19 年初南极半岛西部周围异常高的海水温度引发了卡德曼冰川系统的快速动态变化。通过分析历史卫星数据，科学家们认为，从21世纪初开始，可能从20世纪70年代开始，较暖的海水逐渐使冰川的冰架变薄。
南极洲冰川的临海洋末端。资料来源：安娜-霍格教授
温度较高的水并没有被带到海洋表面，而是被带到了水体深处。这些较暖的水可能到达了冰架所在的海底。其结果是冰架开始自下而上地融化。在 2018/19 年，冰架非常薄，以至于脱离了接地带，开始漂浮，实际上是滑锚，使卡德曼冰川能够将更多的冰排入海中。
但科学小组仍然面临着一个大问题。为什么卡德曼冰川会坍塌，而邻近的丰克冰川和勒弗冰川却保持相对稳定？
海底山脊保护了一些冰川
通过分析海底海洋学数据，他们认为在 200 米和 230 米深处有一系列被称为海脊或山脊的海底岩石结构，它们起到了防御屏障的作用，使较暖的海水通道偏离冰川。不过他们警告说，海洋变暖可能会削弱海脊保护一些冰川的能力。
论文作者之一、英国南极调查局的迈克尔-梅雷迪思（Michael Meredith）教授说：”一段时间以来，我们已经知道南极洲周围的海洋正在迅速变暖，这对冰川和冰盖构成了重大威胁，并将导致全球海平面上升。这项新研究表明，表面上稳定的冰川可能会迅速发生变化，几乎在毫无征兆的情况下变得不稳定，然后变薄并强烈后退。这强调了在南极洲周围建立一个全面的海洋观测网络的必要性，尤其是在靠近冰川的地区，因为这些地区特别难以进行测量”。
研究人员在论文中写道，发生在卡德曼冰川上的事情可以被视为”冰川学临界点”的一个例子。”冰川学临界点”是指一个处于稳定状态的系统会根据环境参数的变化而采取一种或两种路径。
2018 年，异常温暖的海水到来，导致冰架脱离地面，从而达到了一个临界点。达到这个临界点导致卡德曼冰川在 13 个月内冰排增加了 28%。
研究人员说，由于海底地质的原因，南极半岛上的其他冰川可能也容易受到类似突变的影响。
参考文献 “Benjamin J. Wallis、Anna E. Hogg、Michael P. Meredith、Romilly Close、Dominic Hardy、Malcolm McMillan、Jan Wuite、Thomas Nagler 和 Carlos Moffat 所著《海洋变暖推动南极半岛西部海洋末端冰川的快速动态激活》，2023 年 11 月 28 日，《自然-通讯》。
DOI: 10.1038/s41467-023-42970-4
编译来源:Scitechdaily
