北京
南極東部，朗霍夫德冰川的冰面看上去沉寂如常，但它底部正在發(fā)生的事情，可能改寫我們預(yù)測(cè)海平面上升的模型。北海道大學(xué)的杉山真教授和他的團(tuán)隊(duì)在這片冰川上鉆下超過550米的深孔，把壓力傳感器和攝像頭送到冰與基巖的交界處。他們收獲了南極冰川研究的一次關(guān)鍵“首次”：直接觀測(cè)到地表融水穿透整層冰體、抵達(dá)底部，并且像一層隱形的液壓潤(rùn)滑劑一樣，托起冰川、削弱摩擦，最終推動(dòng)冰流向大海加速。
相關(guān)的論文發(fā)表在《自然通訊》上。過去，科學(xué)家通過衛(wèi)星遙感已經(jīng)注意到南極部分冰川流速加快，但一直缺乏直接的冰下證據(jù)。杉山真團(tuán)隊(duì)使用熱水射流快速、精準(zhǔn)地打穿冰層，在冰底布設(shè)了測(cè)量設(shè)備。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫暖的天氣讓冰面形成湖泊和水塘?xí)r，積水并沒有長(zhǎng)時(shí)間留在表面，而是通過“水壓致裂”過程往下滲——融水的重量會(huì)迫使冰中已有的裂隙縱向撕開，形成貫穿數(shù)百米冰層的通道。
這種垂直輸水方式一旦接通冰床，就會(huì)急劇改變冰川的力學(xué)狀態(tài)。傳感器記錄顯示，在2022年1月的一次集中消融期之后，以及一場(chǎng)罕見的降雨事件后，冰底水壓猛增，最高時(shí)支撐起上方冰層97%的重量。杉山真教授形容，這相當(dāng)于在冰和巖石之間打了一層高壓水膜，冰被輕微抬升，摩擦阻力驟然減小。測(cè)量到的結(jié)果是：冰川滑移速度比常態(tài)下加快了10%到20%。
此類由融水驅(qū)動(dòng)的加速機(jī)制在格陵蘭、阿拉斯加和歐洲的冰川上早已不是新聞，但由于南極科考的極端條件，研究人員一直沒能把儀器真正放到冰下去驗(yàn)證。杉山真說：“這是南極地區(qū)的首次同類直接觀測(cè)。”這一發(fā)現(xiàn)意味著，南極冰蓋對(duì)表面融化的敏感度可能高于此前的估計(jì)。隨著全球變暖導(dǎo)致南極夏季地表融化更加頻繁，類似的水壓“千斤頂”可能在更多沿海冰川下出現(xiàn)，把更多的冰更快地推入海洋。
鉆孔中的攝像機(jī)除了記錄物理數(shù)據(jù)，還拍下了一個(gè)意料之外的畫面。在474米冰層之下的一個(gè)薄薄海水層里——厚度僅有3米——一塊巨石上附著了一只海葵和若干細(xì)長(zhǎng)柄的海綿。這些動(dòng)物位于冰川接地線以內(nèi)的數(shù)百米處，那里本該是冰與海底接觸、生物難以生存的位置。但零度左右的海水、極微弱的光照，依然維持著色彩鮮艷的濾食生物，連研究團(tuán)隊(duì)都驚呼意外。
南極冰蓋鎖住了全球約90%的冰川冰。如果它全部消融，海平面將上升大約60米。這是杉山真教授給出的一個(gè)足以說明分量的數(shù)字。而眼下，冰下首次捕捉到的水力抬升效應(yīng)，為氣候和冰川模型增加了一個(gè)不可忽視的變量。過去可能被認(rèn)為只發(fā)生在格陵蘭的過程，現(xiàn)在必須同樣被納入對(duì)南極冰蓋未來命運(yùn)的推算。
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