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斯威茨冰川的塌陷可能使全球海平面上升超過半米。

水下機器人的表面納撒尼爾·帕爾默蘇威茲冰川上的破冰船。

去年2月,科學家們利用了南極洲西部罕見的無冰水域,第一次看到Thwaites冰川下面,這是一個巨大且越來越不穩定的地層,棲息在南極大陸的邊緣。他們所看到的只是增加了人們對可能使全球海平面上升超過半米的崩塌的恐懼。科學家與國際Thwaites冰川合作組織部署的一艘機器人潛水艇收集的資料表明,來自深海的暖水正從三個方向湧出,並混合在冰下。

科瓦利斯俄勒岡州立大學的冰川學家ErinPettit說:“Thwaites已經把這三支槍對準了它。”佩蒂特是這個為期五年、耗資5000萬美元的冰川穩定性評估專案的聯合負責人。“有來自四面八方的溫水。”本週,她在加利福尼亞州聖迭戈舉行的美國地球物理聯盟海洋科學會議上介紹了該專案頭兩年的初步成果。

暖流可能進一步破壞冰川的穩定性,冰川與大不列顛島一樣大,冰層足以使全球海平面上升約65釐米(見“一個不穩定的位置”)。如果它崩塌,thwaites可能會帶走南極西部冰蓋的其他部分,成為本世紀海平面上升的最大驅動因素。

由於擔心其崩潰已經開始,美國和聯合王國的科學家在2019年發起了一項前所未有的研究方案,涉及六個實地研究和兩個建模小組。Pettit的團隊正專注於冰川的冰架,冰架橫跨超過100公里的開闊海洋,就像陸地上的軟木塞一樣阻礙著冰的形成。其他小組正在研究冰川在陸地上的流動和海洋環流;所有的資料都將被輸入到模型中。

科羅拉多州博爾德國家冰雪資料中心的冰川學家泰德·斯坎博斯(Ted Scambos)說:“在變暖的氣候中,我們從未見過冰蓋崩解,所以我們很難預測它是如何發生的。”

冰下的戲劇

去年的探險是第一次真正到達Thwaites冰架的前面,那裡通常被鎖在海冰中。“條件很好:平靜的海洋,開闊的水域,”瑞典哥德堡大學的海洋學家安娜·沃林(AnnaW Hlin)說。“我們幾乎可以摸到冰了。”

該研究小組將以挪威海洋女神命名的機器人Rán派到書架下,收集資料,收集該地區有史以來最詳細的海底地圖,以及有關海洋狀況和洋流的資訊。

潛水艇小組以前所未有的細節繪製了Thwaites冰川下的海底和海流圖。

大陸架分為兩部分:較為穩定的東側由岩石露頭支撐,每年流動約600米,而西側以每年2公里的速度移動更快。新的資料表明,一股深的暖流正從鄰近的鬆島冰川沿著海岸滾滾而下,並與東部大陸架下的其他暖流混合在一起。佩蒂說,如果東邊分崩離析,那麼整個方程就會改變。

澳洲悉尼新南威爾士大學海洋學家馬修·英格蘭(MatthewEngland)說,洋流如何與冰架相互作用是海洋學中最重要的問題之一,每個資料點都很重要。“這讓我們了解了這些模型需要做什麼。”

融化希望

在本月結束的南極田徑賽期間,佩蒂的團隊直接在冰架上工作。研究人員對海底進行了地震測試,並在300米的冰層中鑽孔,部署感測器,監測未來兩年的海洋狀況。

但佩蒂說,今年最令人驚訝的是雷達資料詳細描述了冰架的結構。她說,Thwaites的下腹部本身就是一個景觀,完整的有通道、山脊和懸崖,所有這些都是由暖流打造的。“這不僅僅是一塊正在均勻融化的扁平冰層。這比我們想象的要複雜得多。“

如果一切都按照明年的計劃進行,Rán將執行一項更大的測繪任務,一直到冰川主體位於基岩的地方。W hlin說,滑翔機和其他儀器將盡可能多地收集關於大陸架下洋流和海底地形的資料。

沃林相信,在專案結束前,三年後,她的團隊將得到一些關於Thwaites未來的答案。“那麼我們應該更多地了解這些風險,”她說。“如果我們不這樣做,那將是可恥的。”

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