科学家发现南极洲漂浮冰架面临的另一个威胁

研究人员在于2021年9月27日发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》上的论文中指出，他们的建模研究显示冰融物变薄是冰架崩溃的一个主要驱动因素。他们称，冰架下面的海水循环和上面的辐射变暖在几十年的时间里逐渐使冰层融化恶化。

由于冰架被认为是支撑和防止陆地上的冰川更迅速地流入海洋，这种关于裂缝动力学的新知识照亮了气候变化和冰架稳定性之间的一个以前未被重视的联系。

这项研究的论文共同作者、UCI地球系统科学教授Eric Rignot说道：“将大段浮动冰架粘在一起的冰层变薄是气候变化导致南极洲冰架快速退缩的另一种方式。考虑到这一点，我们可能需要重新思考我们对极地冰层流失造成的海平面上升的时间和程度的估计--也就是说，它可能比预期来得更快、更大。”

研究人员利用NASA的冰层和海平面系统模型、该机构的冰桥行动(Operation IceBridge)任务的观测结果及NASA和欧洲卫星的数据评估了拉森C冰架上的数百个裂缝，以此来确定哪些裂缝最容易被打破。他们选择了11条从上到下的裂缝进行深入研究，然后通过建模来观察三种情况中哪种情况最容易破裂：因冰融物变薄、因冰层变薄，或因冰架和冰层都变薄。

“很多人凭直觉认为，‘如果你使冰架变薄，你将使它变得更加脆弱，它将会破裂’，”这项研究的论文首席作者、JPL研究科学家和小组主管Eric Larour指出。

相反，该模型显示，在不改变冰融物的情况下，变薄的冰架能够修复裂缝，年平均拓宽率从79米降至22米。冰架和熔岩的减薄还减缓了裂缝的扩大，但程度较轻。但当只模拟冰融物变薄时，科学家们发现裂缝扩大的年平均速度为76至112米。

Larour表示，这种差异反映了这些物质的不同性质。“冰融物一开始就比冰要薄。当它只有10或15米厚时，就会变得类似于水一样，此时冰架裂缝被释放并开始裂开。”

即使在冬天，更温暖的海水也能从下面到达冰融物，因为裂缝会延伸到冰架的整个深度。

“南极半岛大型冰山撞击事件增加背后的主流理论是水力破裂，其中表面的融冰池允许水通过冰架的裂缝向下渗入，当水再次冻结时裂缝就会扩大，”Rignot说道，“但这一理论未能解释冰山A68如何能在南极洲冬季的死寂中从拉森C冰架上断裂，因为当时没有融冰池。”据悉，Rignot还是JPL高级研究科学家。

他表示，他和冰冻圈研究界的其他人见证了南极半岛的冰架崩溃，这一切源于几十年前开始的退缩。

“我们终于开始寻求一种解释，为什么这些冰架开始退缩并在水力压裂可以作用于它们之前的几十年就进入这些不稳定的构型，”Rignot说道，“虽然冰融物变薄不是唯一可以解释的过程，但它足以说明我们观察到的恶化。”