研究人员说,这块冰冷的物质“用指甲撑着”。
研究人员在 R/V Nathaniel B. Palmer 上,它位于南极洲的 Thwaites Glacier 前。 (图片来源:Alexandra Mazur/哥德堡大学)
在被称为“世界末日冰川”的南极洲斯韦茨冰川下凝视的水下机器人发现,随着冰层流失的急剧增加,它的厄运可能比预期来得更快。这张冰冷巨兽周围海底的详细地图显示,在过去的几个世纪里,冰川经历了快速消退的时期,这可能是由气候变化驱动的融化再次触发的。
思韦茨冰川是一块巨大的冰块——与美国佛罗里达州或整个英国的大小差不多——正在慢慢融化到西南极洲附近的海洋中。研究人员在一份声明中说,冰川之所以有这个不祥的绰号,是因为它的全部清算会带来“令人毛骨悚然”的影响,这可能会使全球海平面上升 3 到 10 英尺(0.9 到 3 米)。根据国际思韦茨冰川合作组织的数据,由于气候变化,巨大的冰冻块消退的速度是 30 年前的两倍,每年损失约 500 亿吨(450 亿公吨)的冰。
Thwaites Glacier 延伸至海洋表面以下,并由海底的锯齿状点固定在适当的位置,这些点可以减缓冰川滑入水中的速度。抓住冰川下腹部的海底部分被称为“接地点”,在冰川后退的速度中起着关键作用。
在这项新研究中,一个国际研究小组使用水下机器人绘制了 Thwaites 过去的一个接地点:一个突出的海底脊,被称为“凸起”,位于地表以下约 2,133 英尺(650 m)处。 最终的地图显示,在过去两个世纪的某个时间点,当隆起支撑着思韦茨冰川时,冰川的冰块消退速度是现在的两倍多。
研究人员说,新地图就像一个“水晶球”,向我们展示了如果冰川脱离其当前的接地点(位于地表以下约 984 英尺(300 m)处)并锚定在 像凹凸一样更深的。 声明称,如果越来越热的海水融化了冰川的内脏,这种情况在未来可能会变得更有可能。
“Thwaites 今天真的是靠指甲坚持下去,”该研究的合著者、英国南极调查局的海洋地球物理学家罗伯特·拉特 (Robert Larter) 在声明中说。 “我们应该期待在未来的小时间尺度上看到巨大的变化。”
字里行间读
研究人员使用水下机器人 Rán(以北欧海洋女神的名字命名)绘制了凹凸,该机器人花了大约 20 小时扫描前接地点的 5 平方英里(13 平方公里)部分。
生成的地图显示,凸起覆盖着大约 160 条平行的凹槽线,使其具有条码般的外观。这些看起来很奇怪的凹槽,也被称为肋,深度在 0.3 到 2.3 英尺(0.1 到 0.7 m)之间。肋骨之间的空间短而宽,相距 5.2 到 34.4 英尺(1.6 到 10.5 m),但最常见的是相距 23 英尺(7 m)。
这些肋骨实际上是在涨潮短暂地将冰川从海底抬升时留下的印记,这在退潮之前将冰块稍微推向了内陆。每根肋骨代表一天;总的来说,这些线条描绘了冰川在大约 5.5 个月内的逐渐运动。肋之间的不同深度和空间与春季和小潮的周期相匹配,在前者期间,冰川被移动得更远,力量更大。 (大潮时,涨潮高,低潮低。小潮时,涨潮低,低潮高。)
隆起的海底图显示了横跨接地点表面的平行凹槽线或肋。 (图片来源:Alastair Graham/南佛罗里达大学)
南佛罗里达大学的地质海洋学家、研究首席研究员阿拉斯泰尔格雷厄姆在声明中说:“这就好像你在看海底的潮汐仪。” “这些数据的美妙之处真的让我大吃一惊。” 然而,他补充说,海底引人注目的凹槽也令人担忧。
根据肋骨的间距,研究人员估计,当思韦茨冰川锚定在隆起上时,冰块以每年 1.3 至 1.4 英里(2.1 至 2.3 公里)的速度后退。 根据卫星数据,这意味着冰川的后退速度几乎是 2011 年至 2019 年期间的三倍,当时它以每年约 0.5 英里(0.8 公里)的速度后退。
研究人员不确定冰川位于凸起顶部的确切时间,但肯定是在过去两个世纪之内,而且很可能是在 1950 年代之前的某个时间。 声明称,该团队无法从海底采集必要的核心样本来适当地老化凸起,因为冰川周围越来越冰的条件意味着它们也不得不迅速撤离该地区。 但是,该团队打算很快返回以正确回答这个重要问题。
水下机器人 Rán 在跳入冰川下方绘制凸起之前不久在海面上。 (图片来源:Anna Wåhlin/哥德堡大学)
格雷厄姆说,新发现令人担忧,因为它们表明,即使在气候变化的影响增加了目前的冰流失速度之前,思韦茨冰川就经历了“非常迅速的退缩脉冲”。 他补充说,这表明如果冰川从当前的接地点脱离并锚定到随后的凹凸状接地点,则冰川有可能加速得更快。
过去使用机器人潜艇的研究表明,冰川下令人惊讶的温暖水可能正在融化冰块的下腹部,这可能会迅速将冰川推向这个临界点。
拉特说:“一旦冰川退缩到其河床中的[当前]浅山脊之外,”可能只需要几年时间就可以加速到在隆起时期类似的退缩速度。
该研究于周一(9 月 5 日)在线发表在《自然地球科学》杂志上。