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美国哥伦比亚大学的冰川学家亚历山德拉·博戈西安(Alexandra Boghosian)花了两年时间研究格陵兰岛彼得曼冰架上的一条由融水形成的水道。她曾认为这条水道最终会流入冰架边缘的瀑布,就像南极洲南森冰架上的水道一样经过瀑布流入大海,这能避免融水积聚在冰架表面的水塘里。然而事实上,博戈西安和研究团队发现了一个新现象:一条深深地切入冰架的水道可能导致冰架崩解,进而加速海平面的上升。
2018年,研究团队通过谷歌地球(一款地图软件),第一次发现了这个现象:俯视图显示有海冰漂浮在一条深切入冰架的水道上。进一步的研究证实,这条水道切得非常深,以至于水实际上是倒流的——从大海延伸约800米至水道。“我们称这一段水流为‘河口’,因为逆流使淡水和咸水混合在一起,而这是‘河口’的特征。”博戈西安说。相关研究结果发表于《自然·地球科学》(Nature Geoscience)。

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研究人员还注意到,冰架上有与逆流的水道平行的冰裂隙。凯瑟琳·沃克(Catherine Walker,未参与这项研究)是美国伍兹霍尔海洋研究所的冰川学家,她说:“他们发现的这类冰裂隙真的有可能使冰架松动,因为海水可以沿着裂隙流入、然后侵蚀冰架。”这样的裂隙还有可能导致冰架崩解,即有大的冰块从冰架上断裂、脱离。然而,崩解会减少冰架的质量,从而使冰架难以阻挡后面不断前进的冰川,然后就会有更多的冰架流入海洋,进而使海平面加速上升。气候变化引起的温度上升也可能导致出现更多这样的水道,而且,不仅可能会有更多的融水注入、流动更长的时间,还有可能增加切入冰架的深度。
一些冰架下面还有“颠倒的水流”,即相对温暖的水从下方流向冰架,这会融化冰架的底部,使上方的冰下沉,从而使冰架表面形成凹陷。此外,这样的水流也更容易使冰架形成河口。博戈西安说:“这些线性因果关系意味着每年都会在同一个地方形成类似的水道,从而使水不断向下切割冰架。”

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世界上大多数冰架都在南极洲,但冰架融水比格陵兰岛要少,不过气候变化可能会缩小这个差距。沃克表示:“我不认为目前南极洲的融水量能够形成这样的河口,但这项研究具有一定的前瞻性,尤其是在大冰架崩解后可能发生的事情。”
撰文:西奥·尼基托普洛斯(Theo Nicitopoulos)
翻译:巢栩嘉
审校:王昱
引进来源:科学美国人

本文来自:中国数字科技馆
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