
南极洲东侧的一座冰川正以现代史上记载的最快速度消融退缩。短短两个月内,近半数的冰层已然消逝。
科罗拉多大学博尔德分校牵头开展的一项新研究显示,相关成果发表于《自然·地球科学》期刊,2023年初,赫克托里亚冰川约8公里(5英里)的冰体消失殆尽。研究人员发现,冰川崩塌源于其基底岩层异常平坦,致使冰川在显著变薄后开始漂浮。这一变化引发了迅速且罕见的冰山崩解事件,最终导致冰川解体。
这一发现为科学家提供了一种新方法,用以精准定位那些可能面临类似迅速消融风险的冰川。尽管赫克托里亚冰川的面积仅为115平方英里(约与费城相当),但专家警告称,若南极洲更大的冰川发生类似事件,则可能对全球海平面上升造成严重影响。
见证灾后余波
主要作者兼 CIRES 博士后研究员娜奥米·奥赫瓦特 (Naomi Ochwat) 表示:“2024 年初,当我们飞越赫克托里亚冰川上空时,我简直不敢相信这片坍塌区域的面积如此之大。”“我曾在卫星图像中看到过峡湾和显著的山脉特征,但亲临现场,眼前的景象仍让我对所发生的一切感到震惊。”
该研究团队包括科罗拉多大学冰雪研究中心(CIRES)高级研究科学家特德·斯坎博斯(Ted Scambos),他们曾为一项无关项目,利用卫星图像和遥感技术对赫克托里亚冰川周边区域展开研究。团队的研究目标是探究为何在2002年冰架崩塌约十年后,海冰会从附近一座冰川脱离。在分析过程中,第一作者娜奥米·奥赫瓦特(Naomi Ochwat)发现了令人惊讶的数据,数据显示赫克托里亚冰川在短短两个月内几乎消失殆尽。
她决心查明造成如此突变的缘由,于是展开了一项新的调查,试图揭开冰川为何如此迅速消退的谜团。
冰原地形之作用
南极洲的诸多冰川皆为潮汐冰川——这类冰川静卧于海床之上,其冰崖末端直抵海洋,并会崩解出冰山。这些冰川之下的地形往往错综复杂:它们或坐落于幽深的峡谷之中,或依偎于隐秘的地下山脉之侧,亦或横卧于广袤的平坦平原之上。以赫克托里亚冰川为例,它便栖息于一片冰原之上——那是一片隐匿于海平面之下的基岩平坦区域。研究人员先前发现,在15,000至19,000年前,那些拥有冰原的南极冰川每日退缩数百米之遥,这一发现助力研究团队更深入地理解了赫克托里亚冰川迅速退缩的现象。
当潮水型冰川与海洋相遇时,它们会漂浮于海面之上,而非稳坐于坚实的陆地。冰川开始漂浮的临界点,被称之为接地线。研究人员借助多种卫星数据发现,赫克托里亚冰川存在多条接地线,这表明该冰川下方可能隐藏着冰原面地形。
赫克托里亚冰原致使冰川的一大片区域骤然浮于海面,进而迅速引发冰崩。冰川浮于海面后,受到海洋力量的作用,冰川底部裂开缝隙,这些缝隙最终与冰川顶部暴露的裂缝交汇,导致整座冰川崩解断裂。
追踪急速消融
研究团队利用卫星数据,对不同时间段的冰川状况展开研究,构建出关于该冰川、其地形地貌以及退缩情况的可靠图景。
奥奇瓦特表示:“如果我们每三个月才获取一张图像,那么我们或许无法告知你,这座冰川在两天内就消融了两公里半的距离。”“通过整合这些不同卫星的数据,我们能够填补时间上的空白,并确认冰川消融的速度有多快。”
研究人员还利用地震仪器,在赫克托里亚冰川识别出一系列与冰川快速消退期同时发生的地震活动。这些地震证实,该冰川是扎根于基岩之上,而非漂浮状态,这既证明了冰原面地貌的存在,也证实了冰川消融直接导致了全球海平面上升。
在南极洲众多冰川上均探测到了冰原地貌,而对赫克托里亚冰川的研究将有助于科学家预测整个南极大陆可能出现的快速消融状况。
斯坎博斯表示:“赫克托里亚冰川的退缩着实令人震惊——这种闪电般的退缩速度,着实改变了人们对南极洲其他大型冰川变化可能性的认知。”“如果其他一些地区也出现同样的状况,那么南极洲导致的海平面上升速度将会大幅加快。”
参考文献:娜奥米·奥赫瓦特(Naomi Ochwat)、特德·斯坎博斯(Ted Scambos)、罗伯特·S·安德森(Robert S. Anderson)、J·保罗·温伯里(J. Paul Winberry)、阿德里安·勒克曼(Adrian Luckman)、艾蒂安·贝尔蒂耶(Etienne Berthier)、莫德·贝尔纳(Maud Bernat)与尤利娅·K·安特罗波娃(Yulia K. Antropova)所著《冰原崩解过程引发的有基底冰川加速消退记录》,发表于2025年11月3日《自然·地球科学》期刊。 DOI编号:10.1038/s41561-025-01802-4