2023年初南极半岛东部,一座名为赫克托里亚的冰川正在悄然经历一场巨变。
在短短两个月内,这条冰川退缩了超过8公里,面积缩减近半。
这个面积约115平方英里的冰川,相当于美国费城大小,其退缩速度之快,令科学界措手不及。
当科罗拉多大学博尔德分校的研究团队分析这一数据时,他们意识到,这不仅是南极冰川退缩速度的新纪录,更是现代观测史上从未记录过的冰川“断崖式崩塌”。
冰原崩解:冰川消退的隐形推手
南极冰川融化并非新鲜事,但赫克托里亚冰川的退缩方式与传统认知大相径庭。它不是缓慢消融,而是在短短60天内剧烈崩塌。
这一现象背后,是一种名为 “冰原崩解”的特殊机制在起作用,发表在《自然-地球科学》上的研究揭示了这一机制的全貌。
赫克托里亚冰川下方拥有一片平坦的海底基岩,这种地形被称为“冰原”。当冰川因气候变化逐渐变薄时,整片冰原几乎同时失去了与基岩的连接,从接地状态转变为漂浮状态。
论文通讯作者、奥地利因斯布鲁克大学的Naomi Ochwat解释:“只要冰川变薄到一定程度,整片区域就可能一次性浮起。”
随后,海水从底部渗入,加速侵蚀冰体,导致上方和下方的裂缝最终汇合,引发连锁式断裂。
多米诺骨牌:为何如此令人担忧
赫克托里亚冰川的迅速退缩并非孤立事件。研究人员追溯其历史发现,这场崩塌的种子早在20年前就已埋下。
当时,赫克托里亚冰川还连接着面积与美国罗德岛相当的拉森-B冰架。2002年,这片巨大的冰架发生大规模崩解,解除了对赫克托里亚冰川的“阻挡”。
在之后的十多年里,海冰形成并增厚,扮演了临时“稳定器”的角色。
但好景不长,海洋温度升高开始阻碍周边威德尔海形成海冰,使赫克托里亚冰川原本受保护的水域暴露在外。
2022年,风暴引发巨浪冲击冰川边缘,清除了所剩无几的海冰,赫克托里亚冰川长达12公里的浮冰也随之碎裂成冰山。
失去了这些支撑,冰川的冰原开始随潮汐升降,最终完全脱离基岩,碎裂成小块。
更令人惊讶的是,冰层崩解产生的力量还引发了连锁反应。部分冰山被“掀翻”,底部朝外,运动方向暂时逆转,撞击后方的冰川。
这种冲击引发的冰川地震被地震仪器网络监测到,在冲击波的作用下,剩余的冰原也彻底脱离基岩。
预警信号:南极未来的冰山一角
赫克托里亚冰川的迅速退缩本身对全球海平面影响有限,但它揭示了南极冰川系统存在的脆弱性。
美国密歇根大学的Jeremy Bassis指出,如果南极更大规模的冰川经历同样的过程,可能会迅速加快冰盖退缩,进而推高全球海平面。
这项研究“告诉我们,那些最坏的情景或许并不像有些人认为的那样不可能发生”。
规模大得多的思韦茨冰川(有时被称为“末日冰川”)是否也可能发生类似的灾难性崩解?这个问题引起了科学家的高度关注。
思韦茨冰川的退缩可能导致全球海平面上升超过3米。
赫克托里亚冰川的案例表明,海冰的作用“就像在推土机前放了一个玩具卡车,一旦海冰消失,就会发生剧烈变化”。
美国达特茅斯学院的Mathieu Morlighem指出,赫克托里亚冰川所展现的过程,凸显了冰川学家在南极冰盖消融模型中的一个关键空白。
大多数当前模型将冰川退缩视为一个渐进过程,而非突然事件。然而,当浮力开始发挥作用时,退缩速度可能会增加十倍。
研究人员如今正借助雷达、地震数据和卫星图像,在南极寻找那些与赫克托里亚冰川有着相似平坦海床的冰川。他们试图找出那些冰层仅变薄几米就可能引发整体浮起和崩塌的脆弱地带。
美国加州大学欧文分校的Eric Rignot认为,浮力驱动崩解可能是“潜伏在我们身边的威胁,展示了在更温暖的气候下,其他南极冰川可能会发生什么”。
南极洲的变化不再是缓慢渐进的过程,而是可能突然“大块塌陷”,气候风险比我们想象的更具爆发性。