南极洲冰架告警！25年来，7.5万亿吨融水释放入海！

近日，“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编读到利兹大学发布的一篇最新研究，这篇发表在《Science Advances》上的研究发现：南极洲冰架减小，释放了7.5万亿吨融水进入海洋。

2023年10月12日，利兹大学（University of Leeds）发布的一项研究报告揭示，从1997年到2021年的25年间，南极洲周围的162个冰架中有71个减小了体积，总计释放了7.5万亿吨的融水进入海洋。

研究发现，几乎所有位于南极洲西部的冰架经历了体积的减小。而与之形成鲜明对比的是，大多数位于东部的冰架的体积保持不变或有所增加。

在这25年的时间里，科学家计算出将近67万亿吨的冰被输送到海洋，与之相抵消的是59万亿吨的冰被添加到冰架上，导致总净流失为7.5万亿吨。

这一研究由利兹大学的研究员本杰明·戴维森博士（Dr. Benjamin Davison）领导，他表示：“冰架的状况呈现出复杂的面貌，这与南极洲周围的海洋温度和洋流有关。”

他指出，南极洲的西部暴露在温暖水域中，这使得冰架底部可能会受到快速侵蚀，而相比之下，东部的冰架目前受到了沿海冷水带的保护。

图片来源：利兹大学，本杰明·戴维森博士

南极洲是一个广袤的大陆，其面积是英国的50倍，其西部海域与东部相比，经历了不同的洋流和风，这导致了温暖的水域流经了西侧的冰架底部。

戴维森博士是地球与环境学院的极地地区地球观测专家，他表示：“我们预期大多数冰架会经历快速但短暂的收缩周期，然后缓慢地恢复。然而，我们看到几乎一半的冰架正在持续减小，没有出现恢复的迹象。”

他认为，这一冰流失很可能与人为引起的全球变暖有关。如果这是由气候模式的自然变化引起的，那么在西部的冰架上应该会有一些冰重新增长的迹象。

冰架漂浮在南极洲周围的海洋上，它们是覆盖南极大部分地区的冰盖的延伸部分，它们充当了冰川末端的巨大“堵塞物”，减缓了冰流流入海洋的速度。

当冰架变薄或缩小时，这些“堵塞物”会变得更加脆弱，导致从冰川流失的速度增加。

一些最大的冰流失观察到位于盖茨冰架（Getz Ice Shelf），在25年的研究期间，损失了1.9万亿吨的冰，其中仅有5%是由于冰川剥离，其余是由于冰架底部的融化。

同样，在松岛冰架（Pine Island Ice Shelf）上，损失了1.3万亿吨的冰，其中约三分之一的损失（4500亿吨）是由于冰川剥离，其余是由于冰架底部的融化。

相比之下，位于南极洲另一侧的艾默里冰架（Amery Ice Shelf）增加了1.2万亿吨的冰，这里周围的水域温度较低。

这项研究是通过分析100,000多幅卫星雷达图像得出的，是一份关于冰架“健康状况”的重要评估报告。

如果冰架继续消失或缩小，将对南极洲的冰系统和全球洋流产生重大连锁效应，这一全球洋流被称为将养分、热量和碳从这一敏感的极地生态系统传递出去的“传送带”。

从冰架和冰川流入海洋中释放的水是淡水。研究期间，研究人员估计，有66.9万亿吨的淡水从冰架中流入南极洲周围的南大洋。

在南大洋中，密集的盐水会沉到海底，这是全球洋流系统的一部分。这种水的下沉作用是推动洋流系统的引擎之一。

来自南极洲的淡水会稀释盐水，使其变得更清淡和更轻，导致其下沉速度变慢，这可能会削弱洋流系统。

2023年初摄于南极。摄：Joys @“海洋与湿地”（OceanWetlands）

另一项发表在《自然气候变化》杂志上的研究表明，这一过程可能已经在进行中。

来自利兹大学的安娜·霍格教授（Professor Anna Hogg），也是该研究的合著者，表示：“这项研究产生了重要的发现。我们往往认为冰架会经历循环性的扩张和退缩。然而，我们看到了由于融化和剥离导致的稳步缩减。”

她继续说：“许多冰架已经出现了很大程度的损失：有48个冰架在25年内失去了初始质量的30%以上。这进一步证明了由于气候变暖，南极洲正在发生变化。”

这项研究为我们提供了一个基准度量，以便观察随着气候变暖的进一步变化的出现。

关于近年来南极洲发生的情况的信息主要来自CryoSat-2和Sentinel-1卫星，这些卫星可以在多云和极夜期间监测南极洲。

CryoSat-2是一项于2010年发射的任务，是欧洲空间局（ESA）首个探测器任务，专门用于监测地球的极地冰盖和冰川。

来自爱丁堡大学和Earthwave的诺埃尔·古尔梅伦教授（Professor Noel Gourmelen）是该研究的合著者之一，他表示：“CryoSat-2对监测极地环境具有非凡的作用。它能够精确地绘制出冰架被下方海洋侵蚀的情况，从而能够准确量化和分配冰架的损失，同时也揭示了这种侵蚀如何发生的有趣细节。”

这些卫星传感器捕获的细节是如此之大，以至于科学家能够追踪南极洲的年度变化。

欧洲空间局（ESA）地球与任务科学主管马克·德林克沃特博士（Dr. Mark Drinkwater）表示：“在整个广阔的南极洲大陆上监测气候变化需要一个卫星系统，可以全年不间断地捕获数据。

欧洲哥白尼计划的Sentinel-1卫星任务满足了这一需要。与ESA的前辈卫星ERS-1、ERS-2和Envisat获得的历史数据一起，Sentinel-1彻底改变了我们能够了解浮动冰架的能力，它是南极洲冰盖质量平衡和健康状况的风向标。

在不久的将来，我们将通过三项新的极地任务CRISTAL、CIMR和ROSE-L进一步增强对南极洲的监测。”他表示。

文 | 王芊佳

审 | 绿茵

排版 | 绿叶

【参考链接】

1. Benjamin J. Davison, Anna E. Hogg, Noel Gourmelen, Livia Jakob, Jan Wuite, Thomas Nagler, Chad A. Greene, Julia Andreasen, Marcus E. Engdahl. Annual mass budget of Antarctic ice shelves from 1997 to 2021. Science Advances, 2023; 9 (41) DOI: 10.1126/sciadv.adi0186

2. University of Leeds. "Over 40 percent of Antarctica's ice shelves reduced in volume over 25 years."
https://www.leeds.ac.uk/main-index/news/article/5431/over-40-percent-of-antarctica-s-ice-shelves-are-smaller