科学家们发现,在全球变暖期间,冰原可能以每天高达600米的速度退缩,这比以前最高的退缩速度记录快了20倍。由英国纽卡斯尔大学的Christine Batchelor博士领导的一个国际科学家小组利用高分辨率的海底图像,揭示了在上个冰河时代结束时(大约2万年前)从挪威延伸出来的前冰盖的快速退缩速度。
该小组还包括来自英国剑桥大学和拉夫堡大学以及挪威地质调查局的研究人员,他们在海底绘制了超过7600个被称为"波状脊"的小规模地貌。这些山脊不到2.5米高,间隔约25至300米。
据了解,这些地貌是在冰原的退缩边缘随着潮汐上下移动时形成的,每当退潮时就把海底沉积物推到一个山脊上。鉴于每天都会产生两条海脊(根据每天两个潮汐周期),研究人员能够计算出冰原退缩的速度。
挪威中部海底的波状山脊实例。由于潮汐引起的冰原边缘退缩的垂直运动,每天都会产生两条脊。详细的测深数据。
他们的结果,在《自然》杂志上报告,显示前冰原经历了脉冲式的快速退缩,速度为每天50至600米。
这比从卫星观察到的或从南极洲类似地貌推断出的任何冰原退缩速度要快得多。
Batchelor博士说:"我们的研究提供了一个关于冰原在物理上能够退缩的速度的过去的警告。结果显示,脉冲式的快速退缩可能比我们迄今为止看到的任何东西都要快得多"。
有关冰原在过去气候变暖时期的表现的信息对于预测未来冰原和海平面变化的计算机模拟非常重要。
哨兵1号图像合成,描述了Thwaites和Crosson冰架的高度断裂和快速流动的前缘。资料来源:哥白尼欧盟/欧空局,由剑桥大学斯科特极地研究所的FRAZER Christie博士处理。
"这项研究显示了获取有关保存在海底的冰川景观的高分辨率图像的价值,"研究的共同作者、来自挪威地质调查局的Dag Ottesen博士说,他参与了收集这些数据的MAREANO海底测绘计划。新的研究表明,如此快速的冰层退缩时期可能只持续很短的时间(几天到几个月)。
研究报告的共同作者、剑桥大学斯科特极地研究所的Julian Dowdeswell教授说:"这表明平均数年或更长时间的冰层退缩率如何能够掩盖更快速退缩的短时期事件。重要的是,计算机模拟能够再现这种'脉冲式'冰层行为"。海底地貌也揭示了这种快速退缩可能发生的机制。Batchelor博士及其同事指出,前冰盖在其床面最平坦的地方退得最快。
Landsat 8图像显示了南极洲西部Thwaites冰川的严重裂缝前沿,以及离岸的冰山和海冰。资料来源:NASA/USGS,由剑桥大学斯科特极地研究所的Frazer Christie博士处理。
"当一个冰缘变得有浮力时,它可以从海底解体并近乎瞬时地撤退",共同作者、同样来自斯科特极地研究所的Frazer Christie博士解释说。"这种退缩方式只发生在相对平坦的海床上,那里需要较少的融化来使上覆的冰层变薄,从而开始浮动。
研究人员得出结论,在南极洲的部分地区可能很快就会观察到类似的快速退缩的脉冲现象。这包括在南极洲西部的巨大的Thwaites冰川,由于其潜在的不稳定退缩的敏感性,该冰川是相当多的国际研究的主题。这项新研究的作者建议,Thwaites冰川可能经历一次快速退缩的脉冲,因为它最近退缩到接近其床面的一个平坦区域。
Batchelor博士说:"我们的研究结果表明,当今的融化速度足以造成南极冰原平坦区域的短期脉冲式快速退缩,包括在Thwaites。卫星很可能在不久的将来探测到这种类型的冰层退缩,特别是如果我们继续我们目前的气候变暖趋势。"