冰盖融化的速度可能比我们想象的要快得多

在过去的几十年里，我们用卫星跟踪地球的冰盖，记录气候变化造成的损失。但这些年只是很小的样本，无法让我们了解这些冰冻地区在漫长的地质时期内可能表现出的行为范围。

这就是为什么冰川地质学家现在正在水下寻找更多关于冰盖的信息。就像冰川雕刻陆地并留下山谷和巨石场等地貌一样，地质学家怀疑海洋沿岸的冰架也会对海底产生同样的影响。现在，借助新的声纳技术绘制海底地图，我们可以看到这些地貌。在南极洲附近的拉森大陆架，研究人员使用水下无人机拍摄了一系列海底波纹。 《科学》杂志上的一项新研究发现，这些波纹表明，一座古老的冰川以前所未有的速度融化——即使在今天也是如此。

由于刻在海底的地质信息比当代卫星数据涵盖的时间要长得多，因此它可以让我们更好地了解冰盖的潜力。了解冰盖对于应对未来海平面上升至关重要。气候模型预测，如果不减少排放，到 2100 年海平面可能会上升约 3 英尺，但即使在这些温暖的情景下，极地地区仍会剩下大量冰。然而，“如果我们再失去一点（剩余的）冰，海平面可能会上升得更多，”宾夕法尼亚州立大学冰川学家理查德·阿利 (Richard Alley) 说，他没有参与这项研究。科学家们特别担心西南极冰盖；如果这片冰崩塌，海平面可能会上升 11 英尺。

这项研究的主要作者、剑桥大学冰川学家朱利安·道德斯韦尔 (Julian Dowdeswell) 及其团队将自主水下航行器发射到南极海域，研究海底，寻找过去冰川活动情况的线索。利用回声测深仪数据，这些航行器创建了海底的高分辨率图像。图像显示出一种“梯子”和“横档”图案，两侧有一系列沉积物脊。根据对这些沉积物中发现的古代海洋生物遗骸的碳年代测定，他们知道这些脊大约有 11,000 年的历史，可以追溯到上一个冰河时代之后的冰川消融期。

通过分析这种水下地形，研究小组得出结论，这些山脊追踪了前冰盖接地线的移动。接地线是冰架变薄到浮力点的地方。靠近大陆的地方，冰非常厚，以至于会接触到海底，但更靠近海洋的地方，冰会变薄，浮力更大，这使得接地线成为冰川范围的一个很好的标记。

道德斯韦尔说，随着古老冰架随着潮汐上下浮动，这条接地线被推入海底沉积物，形成了山脊。根据山脊之间的距离以及它们随着每个潮汐周期而形成的假设，研究小组可以解释冰川在他们分析的 90 条山脊上消退的速度。这些涟漪讲述了一个可能令人恐惧的故事：接地线以每天 40 到 50 米（131 到 164 英尺）的速度向内陆移动。考虑到这一过程在冬季可能减缓的事实，作者估计冰川每年消退超过 10 公里（6 英里）。

“冰盖的接地线可能会比我们之前认为的要快得多，”Dowdeswell 说。这可能对海平面上升产生重大影响。山脊形成的冰川消融期，大气和海洋变暖与今天相似（尽管今天人类造成的变暖速度更快）。虽然它与今天并不完全类似，但研究古代冰川的行为仍然可以为我们未来可能看到的可能性提供有价值的见解。虽然 Dowdeswell 说，快速融化可能只会发生几年，但它仍然可能导致海平面突然上升：“这种过程可能会引起海平面上升的峰值。”Dowdeswell 说，这一发现可能与南极洲的 Pine Island 冰川有关，该冰川经历了快速融化，似乎正在形成与那座古老冰川类似的水下山脊。

“这些数据太漂亮了，”艾利说。“绘制如此精细的地图来描绘遥远的、经常风暴肆虐和受到冰山威胁的海域所需的技术手段确实令人印象深刻。”

但一些科学家并不完全相信该论文所描述的地质过程。“很难知道你是否确切地知道海床上留下的痕迹是如何留下的，”美国国家冰雪数据中心的冰川学家 Ted Scambos 说，他没有参与这项研究。弗吉尼亚大学的冰川地质学家 Lauren Simkins 同样没有参与这项研究，他补充道：“有些人会认为这可能是错误的解释。”Simkins 表示，这些山脊有可能以其他方式形成。例如，也许冰架腹部有一个裂缝，在移动时将沉积物聚集在一起。如果还有其他过程在起作用，那么这项研究提出的快速融化时间表就会受到质疑。

为了更好地巩固他们对形成波纹过程的理解，道德斯韦尔表示，他的团队将采集沉积物样本，分析海脊中的颗粒和层。“所有这些都有助于我们了解海脊形成的全部过程。”

如果该团队对山脊形成过程的解释成立，那么就有理由担心。“这让我们对未来可能发生的情况有了更全面的了解，”西姆金斯说。“我们每年可能会面临数公里的接地线退缩，这意味着单个冰川系统在短时间内对海平面的影响可能比我们想象的要大得多。