
科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),在最后一個(gè)冰河時(shí)代之后,南極西部冰蓋的退縮在大約1萬年前出人意料地逆轉(zhuǎn)了。這與之前的假設(shè)形成了鮮明的對(duì)比。事實(shí)上,是收縮本身阻止了收縮:從冰的重量中解脫出來,地殼上升并觸發(fā)了冰蓋的再次前進(jìn)。然而,這一機(jī)制在很大程度上是為了防止西南極洲在目前和不久的將來由于冰的損失而引起的危險(xiǎn)的海平面上升。只有迅速減少溫室氣體排放才能做到這一點(diǎn)。
波茨坦氣候影響研究所的Torsten Albrecht說:“上個(gè)冰河世紀(jì)后的變暖導(dǎo)致了南極洲西部的冰塊減少?!痹谶@一地區(qū)的大部分地區(qū),它在1000年的時(shí)間里向內(nèi)陸退了1000多公里——在地質(zhì)時(shí)間尺度上,這真的是高速的。但現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)過程在某個(gè)點(diǎn)上發(fā)生了部分逆轉(zhuǎn)。而不是潛在的崩塌,冰蓋再次增長(zhǎng)了400公里。這是一個(gè)有限的,但令人驚訝的自我穩(wěn)定。然而,到目前為止,它花了長(zhǎng)達(dá)一萬年的時(shí)間。鑒于目前氣候變化的速度是由燃燒化石燃料造成的,不幸的是,我們發(fā)現(xiàn)的機(jī)制并沒有發(fā)揮足夠快的作用,以防止今天的冰蓋融化并導(dǎo)致海平面上升。
研究小組發(fā)現(xiàn)了為什么這種反彈發(fā)生在南極洲西部。眾所周知,地殼會(huì)因?yàn)橐还锖竦谋闹亓慷儽 ?dāng)冰消失時(shí),地面就會(huì)上升。這叫做均衡反彈。然而,這取決于在一個(gè)特定區(qū)域的地球地幔的復(fù)雜特征——例如科學(xué)家談?wù)撜扯?。到目前為止,人們還不知道南極洲西部的地殼以某種方式隆起,使不斷縮小的冰重新向前移動(dòng)。此前,研究人員認(rèn)為,在最后一次冰川最大的冰川融化之后,南極洲的冰層持續(xù)消融?,F(xiàn)在看來,他們對(duì)這次撤退的看法總體上是正確的,但并沒有完全把握住它的動(dòng)態(tài)。
證據(jù)的三種來源:計(jì)算機(jī)模擬,冰雷達(dá)數(shù)據(jù),冰下沉積物
“當(dāng)我觀察到我們對(duì)南極洲西部的數(shù)值計(jì)算機(jī)模擬的重新生長(zhǎng)時(shí),我首先認(rèn)為這可能是一個(gè)缺陷——它看起來和你在課本上看到的完全不同,”托爾斯滕·阿爾布雷希特說?!八晕议_始研究冰、海洋和地球之間的相互作用,以及它們典型的時(shí)間尺度?!笔聦?shí)上,計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果有助于從觀察數(shù)據(jù)中得出有意義的結(jié)論。其他科學(xué)家發(fā)現(xiàn),這些數(shù)據(jù)與波茨坦建模團(tuán)隊(duì)的工作無關(guān),但一開始,他們對(duì)各自的發(fā)現(xiàn)同樣感到憤怒。
喬納森·金斯斯萊克和來自紐約哥倫比亞大學(xué)拉蒙特-多爾蒂地球觀測(cè)站的同事們?cè)谇巴蠘O洲研究古冰流的途中,拖過了冰層上的一個(gè)雷達(dá)裝置。令他們驚訝的是,雷達(dá)發(fā)現(xiàn)了冰中不應(yīng)有的裂縫?!斑@太奇怪了,”金斯萊克說,他是這項(xiàng)研究的三位主要作者之一?!拔覀円郧皬奈匆娺^這種靠近冰蓋底部的結(jié)構(gòu)。”對(duì)這些信號(hào)的進(jìn)一步分析表明,巖石地面上的冰一定是在迅速地拉伸或擠壓,而迄今為止,這被認(rèn)為是一個(gè)移動(dòng)緩慢的區(qū)域。
在另一項(xiàng)獨(dú)立的調(diào)查中,科學(xué)家們研究了在許多冰層中鉆出的沉淀物。據(jù)認(rèn)為,該地區(qū)自冰河時(shí)代以來就被冰層覆蓋。但是來自北伊利諾伊大學(xué)的Reed Scherer團(tuán)隊(duì),該研究的第三個(gè)主要作者,也就是現(xiàn)在發(fā)表的論文的作者,發(fā)現(xiàn)了冰層下的有機(jī)物質(zhì)——死去很久的微小海洋生物的遺骸。這表明這個(gè)地區(qū)與海洋的聯(lián)系比任何人想象的都要近。這是由于數(shù)千年前冰的快速消退和緩慢再生造成的。
直到沿海城市感受到了海平面上升的影響很久之后,海平面的上升才會(huì)幫助冰層重新形成
在變暖條件下,有許多因素影響著冰蓋的活動(dòng)。在被研究的地區(qū),海洋山脈對(duì)冰的動(dòng)力學(xué)非常重要。漂浮的冰架下面的山峰從海底向上延伸。當(dāng)?shù)撞可仙龝r(shí),它們就會(huì)變成冰架內(nèi)部的冰。由于它們是由堅(jiān)硬的巖石構(gòu)成,它們?cè)黾恿吮w的穩(wěn)定性??茖W(xué)家稱這是一種扶扣效應(yīng)。其他地區(qū)的冰再生長(zhǎng)條件可能不太有利。
然而,時(shí)間尺度最終才是關(guān)鍵?!按蠹s1萬年前發(fā)生的事情可能不會(huì)決定我們?cè)诙趸荚鰪?qiáng)的世界里的走向,在這個(gè)世界里,極地地區(qū)的海洋正在迅速變暖,”Scherer說?!叭绻F(xiàn)在由人為變暖引發(fā)的冰蓋急劇消退,那么在沿海城市感受到了海平面上升的影響很久之后,抬升過程才會(huì)幫助重新形成冰蓋?!?/p>