全球性的氣溫上升和海水變暖，正在導(dǎo)致南極洲——這個全世界最冷的地方之一日漸融化。雖然我們已知人類活動能造成氣候發(fā)生變化，導(dǎo)致南極洲的冰川也發(fā)生迅速變化，但我們?nèi)匀徊淮_定的是，全球性的升溫究竟會對南極洲造成怎樣的影響。最近，一項新的研究通過調(diào)查12.9萬年前發(fā)生的事，為理解全球變暖對南極洲的影響提供了新的見解。
由于地球繞太陽的公轉(zhuǎn)軌道的微妙變化，地球上大約每10萬年會發(fā)生一次冰期。冰期會被溫暖的間冰期分開。而末次間冰期（11.6萬-12.9萬年前）就是離我們現(xiàn)處的全新世間冰期的最近一次間冰期。
一項新的研究發(fā)現(xiàn)，在末次間冰期，西南極洲冰蓋的大規(guī)模融化成為了導(dǎo)致海平面升高的主要原因。當(dāng)時，嚴(yán)重的冰川流失使得海平面上升了3米多。而且更令研究人員心憂的是，這一切是在海洋溫度上升幅度不到2℃的情況下就發(fā)生了。
雖然在人類活動的影響下，全新世的全球性變暖有其獨有的特點，但末次間冰期仍可以為了解地球會如何應(yīng)對極端變化提供有用的信息。為了進行這項研究，科研小組專門去了西南極洲冰蓋的一個地區(qū)，他們鉆取了一些所謂的藍冰來重建這個冰原的冰川史。
○ 在下降風(fēng)影響下形成的藍冰冰區(qū)。| 圖片來源：AntarcticScience.com
藍冰是一種古老的冰，它們由一種強勁的、高密度的風(fēng)帶到地表，這種風(fēng)被稱為下降風(fēng)。當(dāng)下降風(fēng)吹過山脈時，它們會帶走山頂?shù)姆e雪，并侵蝕裸露的冰。當(dāng)冰被風(fēng)帶走時，古老的冰就被帶到地表，為揭示冰原的歷史提供了線索。
大多數(shù)從事南極冰川研究的科研團隊會采用深入冰芯來提取樣本的方法，而新的研究則使用了一種不同的方法，名為水平冰芯分析技術(shù)。這種方法無需在冰層上鉆深達數(shù)千米的洞，只需要步行穿過一片藍色的冰原即可。當(dāng)你越靠近冰原的山脈，這些被下降風(fēng)帶到地表的冰就會越趨于老化。因此，通過在一條橫貫藍冰區(qū)域的直線上采集表面的藍冰樣本，就可以重建這片冰原過去的環(huán)境。
在新的研究中，他們進行了多項測量。首先，他們檢查了冰層中的火山灰層，以此來推測大規(guī)模融化發(fā)生的時間點。而得到的結(jié)果令人憂慮，他們發(fā)現(xiàn)大部分的冰的流失在末次間冰期剛開始變暖時就發(fā)生了，也就是大約12.9萬年前，這表明南極冰川對于溫度升高非常敏感。他們認(rèn)為，在海洋的升溫幅度達到2℃之前，融化就已經(jīng)開始。而這也正是我們現(xiàn)如今最關(guān)心的問題，由于海洋溫度在持續(xù)上升，西南極已經(jīng)開始顯現(xiàn)出明顯的消融。
○ 研究人員能通過冰層中古老的火山灰層來確定大規(guī)模融化發(fā)生的時間。| 圖片來源：AntarcticScience.com
在研究中，他們還對整個藍冰區(qū)域進行了同位素測量。從這些測量中，研究人員發(fā)現(xiàn)了溫度上的一個巨大變化，突顯了在末次間冰期開始之前的一個記錄空白，它揭示了一段持續(xù)了幾千年的冰層融化時期。
這一時期的冰的消失與海平面的急劇上升相吻合，表明當(dāng)時西南極冰蓋的冰正在迅速融化。通過對存留在冰里的古微生物進行DNA檢測，他們發(fā)現(xiàn)了大量可消耗甲烷的細(xì)菌。這些細(xì)菌的存在表明，冰原下的沉積物所釋放的甲烷氣體，可能也參與到了加速變暖的過程中。
○ 藍冰樣本中的氣泡。| 圖片來源：AntarcticScience.com
與大多位于高地的東南極洲冰蓋不同，西南極洲冰蓋多位于海床之上，它被大面積的浮冰所包圍，這些被稱為冰架的浮冰保護著冰原的中心部分。當(dāng)溫暖的海水流進冰架下的洞穴時，冰開始從下面融化，冰架變薄，使得中央?yún)^(qū)域的冰原非常容易受海洋溫度升高的影響。目前，研究人員正在西南極的思韋茨冰川上研究這個過程。
利用這次采集到的數(shù)據(jù)，研究人員為研究氣候變暖會如何影響漂浮的冰架而進行了模型模擬。這些冰架保護著冰原，減緩冰的流失速度。結(jié)果顯示，在溫度上升2℃的首個1000年里，海平面將上升3.8米。大多數(shù)模型所模擬的海平面上升發(fā)生在冰架消失后，而這些冰架會在溫度升高的頭200年里崩塌。
這是令研究人員感到憂心忡忡的模擬結(jié)果，尤其是如果持續(xù)性的海洋表面高溫會使得體量更大的東南極洲冰蓋融化，導(dǎo)致全球海平面上升得更加嚴(yán)重。另外，新的發(fā)現(xiàn)表明，西南極洲冰蓋可能正接近一個臨界點，這意味著溫度僅僅升高一點點，就可能引發(fā)冰原的突然融化，讓全球海平面上升幾米。
目前，研究表明，在下個一百年里，全球海平面可能上升45-82厘米。據(jù)之前的一些研究認(rèn)為，只有其中的5厘米是由南極洲造成的，大部分的海平面上升將主要由溫暖的海水和格陵蘭的冰蓋融化造成。但是，根據(jù)新的研究結(jié)果來看，南極洲所能“貢獻”的海平面上升幅度可能比預(yù)期的要大得多。
盡管197個國家在《巴黎協(xié)定》下簽下了承諾，要在本世紀(jì)末將全球變暖的趨勢控制在2℃之內(nèi)，但新的研究結(jié)果顯示，即便是小幅度的氣溫上升，也可能會造成不可估量的影響。
撰文：
Chris Fogwill（基爾大學(xué)冰川學(xué)與古氣候?qū)W教授）
Chris Turney（新南威爾士大學(xué)地球科學(xué)與氣候變化教授）
Zoe Thomas（新南威爾士大學(xué)學(xué)者）
原文標(biāo)題為“Ancient Antarctic ice melt caused extreme sea level rise 129,000 years ago – and it could happen again”，于2020年2月12日發(fā)表于The Conversation，原文鏈接：https://theconversation.com/ancient-antarctic-ice-melt-caused-extreme-sea-level-rise-129-000-years-ago-and-it-could-happen-again-13149，中文內(nèi)容略有編輯，僅供參考，一切內(nèi)容以原文為準(zhǔn)。
聯(lián)系客服
