南极冰川不稳定的过去揭示了未来融化的危险

南极冰川不稳定的过去揭示了未来融化的危险

南极洲最偏远的地区之一的新绘图揭示了地球最大冰盖内深处的地区,这些地区特别容易迅速融化。

我们的研究, 今天发表在Nature上专注于东南极的Totten冰川,这是世界上最大的冰川流域的出口。 研究结果表明,如果全球气温上升引发冰川迅速退缩 - 就像历史上曾经发生过的那样 - 仅在这个地区,在接下来的几个世纪内,这个地区的海平面上升可能超过一米。

Totten Glacier地区是了解南极冰盖长期脆弱性的关键地区,但到目前为止,该地区的冰川历史知识已经非常有限。

我们的研究表明,尽管海岸附近的地区在几千年的时间尺度上是相当稳定的,但随着气候变暖,更深的内陆地区有显着而迅速的退缩潜力。

具体而言,我们确定了两个稳定区,即冰盖不易快速崩溃,以及两个不稳定区。 我们也发现,这些国家之间的过渡在冰盖的生命期间反复发生。

稳定,不那么稳定

作为国际的一部分 ICECAP 项目,我和我的同事们使用冰探雷达,以及磁力和重力数据来绘制冰川下面的岩石。

通过绘制冰盖及其底部的形状,以及下面岩石和沉积物的厚度,我们可以研究冰盖之前进退的遗留侵蚀的特征模式 - 从而揭示冰层工作表过去的行为。


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观测到的模式表明,冰盖的大部分历史已经花费在两种形态之一上:或者是边缘已经接近目前的南极海岸(在150公里之内)。 或者已经在内陆一些350-550公里的地方。 在这两种状态中的任何一种情况下,冰都相对稳定,冰川在冰川循环过程中的海平面波动小于1米。

但侵蚀的模式也表明,融化已经周期性地迫使冰盖脱离这两个稳定状态之一,导致冰盖崩溃并退到内陆。 在几个世纪里,这些事件可能会使1.3-1.4仪表的全球海平面上升。

主要图像:南极冰盖表面及其基底的现今构型。 冰盖表面根据地表速度阴影,冰川呈红色。 蓝青色表示冰层底部(或海底)在海平面以下的位置,黄褐色表示冰盖底部在海平面以上的位置。 插图显示了冰层和海岸在由比现在温暖的气候带来的退缩之后的重建。 所有图像都被垂直放大。 ICECAP协作,作者提供主要图像:南极冰盖表面及其基底的现今构型。 冰盖表面根据地表速度阴影,冰川呈红色。 蓝青色表示冰层底部(或海底)在海平面以下的位置,黄褐色表示冰盖底部在海平面以上的位置。 插图显示了冰层和海岸在由比现在温暖的气候带来的退缩之后的重建。 所有图像都被垂直放大。 ICECAP协作,作者提供今天发生了什么?

以前的卫星资料研究表明,Totten冰川地区的沿海地区及其浮冰冰架正在迅速融化。 去年,ICECAP小组发现有 目前温暖的水在冰川的漂浮部分下面循环 导致比预期更多的融化。

我们的研究结果表明,由于浮冰架的坍塌导致沿海冰面迅速消失,由于存在一个“稳定区”,该地区的气候变暖可能比南极其他地区更加缓慢。

但随着气温的不断升高,这个冰川很可能会退缩到不稳定的地带,对海平面作出快速和相应的更大的贡献。

我们的冰盖模式表明,尽管Totten地区并不是南极地区第一个对气候变暖作出反应的地区,但由于变暖持续数百年至数千年,温度逐渐变得更加不稳定。 最终,这个地区可能会成为南极对海平面上升的总体贡献的“楔形”,几乎占南极海平面上升总贡献的15%。 这可能发生在其他地区已经变得无冰的情况下,或者在冰雪消融后期稳定下来的时候。

Totten冰川退缩对南极海平面上升的总体贡献的影响。 Totten冰川地区不稳定的撤退事件造成整个南极趋势的明显向上偏差。 消息来源,作者提供Totten冰川退缩对南极海平面上升的总体贡献的影响。 Totten冰川地区不稳定的撤退事件造成整个南极趋势的明显向上偏差。 消息来源,作者提供我们的研究结果表明,热田地区对气候变暖的全球海平面上升具有严重影响,特别是一旦气温上升达到可能使冰川退出稳定状态的临界阈值。 鉴于冰盖融化所涉及的时间过长,在达到这个临界点时很难有把握地说出来。

今天二氧化碳含量的增加将使我们承受数千年的温度上升。 根据政府间气候变化专门委员会设想的较高排放情景,可以在类似于下个世纪预测的条件下越过沿海稳定区的上限。

关于作者

艾特肯阿兰谈话西澳大利亚大学地球与环境学院助理教授Alan Aitken。 他是利用综合地球科学方法的领先研究者,以增加我们对控制大陆架构的构造过程及其对自然资源和地质灾害的重要性的理解。

这篇文章最初发表于 谈话。 阅读 原创文章.

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