新发现表明西南极洲冰川显着退缩始于20世纪40年代

导读 思韦茨冰川位于广阔的南极洲之中,它是世界上最宽的冰川,位于南极洲西缘,长约 80 英里。尽管面积很大,但这个巨大的地貌正在流失的冰量...

思韦茨冰川位于广阔的南极洲之中,它是世界上最宽的冰川,位于南极洲西缘,长约 80 英里。尽管面积很大,但这个巨大的地貌正在流失的冰量比其降雪量还多约 500 亿吨,这使其稳定性岌岌可危。

自 20 世纪 70 年代以来,人们就观察到冰层流失速度加快,但直到现在还不清楚这种显着的融化何时开始。由休斯敦大学研究人员领导的一项发表在《美国国家科学院院刊》上的新研究表明,冰川显着退缩始于 20 世纪 40 年代。他们对思韦茨冰川的研究结果与之前研究松岛冰川退缩的研究结果一致,发现冰川退缩也在 40 年代开始。

“我们的研究特别重要的是,这种变化不是随机的,也不是特定于某个冰川的,”去年从夏威夷大学毕业并获得地质学博士学位的通讯作者雷切尔·克拉克 (Rachel Clark) 说。“这是气候变化大背景的一部分。你不能忽视这座冰川上正在发生的事情。”

克拉克和研究作者认为,冰川退缩可能是由极端厄尔尼诺气候模式引起的,该气候模式使南极西部变暖。作者说,自那以后,冰川一直没有恢复,目前造成全球海平面上升的 4%。

“值得注意的是,厄尔尼诺现象只持续了几年,但思韦茨和派恩岛这两个冰川仍然在大幅退缩,”夏威夷大学地质学副教授、思韦茨近海研究项目美国首席研究员朱莉娅·韦尔纳 (Julia Wellner)说。或 THOR,一项国际合作,其团队成员是该研究的作者。

“一旦系统失去平衡,撤退就会持续,”她补充道。

他们的发现还清楚地表明,冰川接地区(即冰川与海床失去接触并开始漂浮的区域)的退缩是由于外部因素造成的。

“思韦茨冰川和松岛冰川都有共同的变薄和退缩历史,这一发现证实了这样的观点,即南极西部冰盖阿蒙森海部分的冰损失主要受外部因素控制,包括海洋和大气环流的变化THOR 英国首席研究员、研究合著者克劳斯-迪特·希伦布兰德 (Claus-Dieter Hillenbrand) 表示:

英国南极调查研究公司的海洋地质学家詹姆斯·史密斯补充道:“我们的研究结果的一个重要意义是,一旦冰盖退缩开始,即使开始的情况没有变得更糟,它也可能会持续数十年。” -作者。“我们今天在 Thwaites 和 Pine Island 冰川上看到的变化,甚至可能是整个阿蒙森海海湾的变化,有可能基本上是在 20 世纪 40 年代开始的。”

沉积物岩心的年代测定在研究中发挥着关键作用

克拉克和团队使用三种主要方法得出结论。其中一种方法是海洋沉积物核心收集,它比以往任何时候都更靠近思韦茨冰川。2019 年初,他们乘坐纳撒尼尔·B·帕尔默(Nathaniel B. Palmer)破冰船和科考船前往思韦茨附近的阿蒙森海,取回了这些岩芯。研究人员随后利用这些岩芯重建了冰川从全新世早期到现在的历史。全新世是当前的地质时代,始于最后一个冰河时代(大约 11,700 年前)之后。

CT 扫描用于对沉积物进行 X 射线检查,以收集其历史的详细信息。地质年代学,即测定地球材料年代的科学,随后被用来得出这样的结论:大量冰雪融化始于 20 世纪 40 年代。

Clark 使用210 Pb(铅 210)作为地质年代学中最重要的同位素,这是一种自然埋藏在沉积物岩心中的放射性同位素。这个过程类似于放射性碳测年法,测量有机材料的年龄可以追溯到 60,000 年前。

“但是铅 210 的半衰期很短,约为 20 年,而放射性碳之类的物质的半衰期约为 5,000 年,”克拉克说。“短暂的半衰期使我们能够为上个世纪建立一个详细的时间表。”

这种方法很重要,因为尽管卫星数据可以帮助科学家了解冰川退缩,但这些观测结果只能追溯到几十年前,这个时间范围太短,无法确定思韦茨对海洋和大气变化的反应。科学家需要卫星前的记录来了解冰川的长期历史,这就是使用沉积岩芯的原因。

研究为未来的建模提供信息,以减少海平面上升的不确定性

南极研究人员表示,思韦茨冰川在调节西南极冰盖稳定性以及全球海平面上升方面发挥着至关重要的作用。

韦尔纳说:“这座冰川的重要性不仅在于它对海平面上升的贡献,还因为它就像瓶子里的软木塞一样,阻挡了后面更大范围的冰。” “如果思韦茨不稳定,那么南极洲西部的所有冰层都有可能变得不稳定。”

如果思韦茨冰川完全崩塌,全球海平面预计将上升 65 厘米(25 英寸)。

希伦布兰德说:“我们的研究有助于更好地了解哪些因素是导致西南极冰盖流入阿蒙森海的冰川变薄和退缩的最关键因素。” “因此,我们的结果将改进数值模型,试图预测未来南极冰盖融化的幅度和速度及其对海平面的影响。”

THOR 的研究人员是一项更大计划的一部分,即国际思韦茨冰川合作组织,这是一项美英联合合作伙伴关系,旨在减少思韦茨冰川海平面上升预测的不确定性。

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