科学家揭示冰流运动之谜

陕西科技报

  格陵兰冰盖正以前所未有的速度向海洋滑动,尤其是在格陵兰东北地区,三条相邻的出口冰川正通过一条长达700公里的快速冰流通道从内陆输送大量冰体。这条被称为“东北格陵兰冰流”(NEGIS)的通道,占据了格陵兰冰盖质量损失的约12%。然而,其每年超过50米的快速流动机制一直是个未解之谜。
  哥本哈根大学冰川学家多尔特·达尔-延森(Dorthe Dahl-Jensen)说:“我们对这一现象的了解非常有限。”为了揭开这一谜团,达尔-延森及其团队于十年前启动了“东格陵兰冰芯项目”(EastGRIP),通过钻探冰流内部进行研究。尽管项目因新冠疫情延误了两年,但最终在2022年成功钻探至2670米的深度,并取得了突破性发现。
  研究团队发现,冰流底部并未像此前认为的那样冻结在基岩上,而是从顶部到底部整体滑动,冰体在水和泥浆的润滑下向海洋移动。”这一发现引发了新的担忧:随着气候持续变暖,冰流可能会进一步加速。
  自1996年以来,格陵兰冰盖每年都在持续消融。尽管2022年的质量损失是十年来最低的,但冰盖仍减少了800亿吨水,相当于每秒流失250万升水或一个奥林匹克游泳池的水量。格陵兰的冰融贡献了全球海平面上升速度的四分之一以上,目前全球海平面每年上升超过4毫米。格陵兰冰盖中蕴藏的冰量足以使全球海平面上升约7米。
  来自其他冰芯的证据表明,格陵兰冰盖在历史上曾多次大幅消融。佛蒙特大学地球化学家保罗·比尔曼(Paul Bierman)指出,格陵兰西北部“世纪营地”冰芯底部的沉积物显示,约40万年前的一个间冰期,该地区曾完全无冰,冰盖整体厚度减少了1公里。比尔曼说:“有充分证据表明,格陵兰冰盖在气温与今天相似时曾大幅甚至完全消融。”
  然而,预测本世纪及以后格陵兰冰盖的消融速度仍是一个巨大挑战。哥本哈根大学气候科学家、EastGRIP项目参与者苏内·奥兰德·拉斯穆森(Sune Olander Rasmussen)指出,冰流是主要原因之一。格陵兰冰盖的消融主要通过两种方式:一是暖空气和海水直接导致的融化,这是一个渐进但危险的过程;二是冰流和沿海冰川崩解将冰体输送到海洋。拉斯穆森表示:“我们真正担心的是冰体进入海洋的速度。”
  EastGRIP项目是首个以研究冰流运动为主要目标的冰芯钻探项目。研究团队在极端环境下坚持工作,克服了高海拔和低温的挑战。2022年,团队在冰流底部发现了泥浆和沉积物,进一步证实了冰体整体滑动的机制。达尔-延森说:“如果这一发现适用于其他冰流,可能意味着冰流向海洋输送的冰量比此前认为的更多,且流动速度可能进一步加快。”
  尽管EastGRIP项目已于2023年结束,但钻探留下的深孔将继续为科学家提供监测冰流运动的机会。研究人员警告,随着气候变暖,格陵兰冰盖的加速消融可能对全球海平面上升产生深远影响。冰川地质学家戴夫·罗伯茨(Dave Roberts)说:“我们可能正处在一个临界点,即将看到冰流的加速消退。”这一发现不仅改变了科学家对冰流运动的理解,也为未来应对气候变化提供了重要依据。

(彪轶辰)