科学小组发现南极洲浮冰架面临更多威胁

加利福尼亚大学、尔湾和美国宇航局喷气推进实验室的冰川学家们研究了2017年7月南极洲特拉华拉森C冰架上的一座美国大小的冰山A68产犊的动力学，发现可能是冰雪融化的原因，一种被风吹雪的泥泞混合物。冰山碎片和结冰的海水通常用于修复裂缝。

在今天发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文中，研究人员报告说，他们的模拟研究表明混杂岩变薄是冰架崩塌的主要驱动力。他们说，冰架下面的海水循环和上面的辐射变暖，在几十年的时间里逐渐恶化了冰的混杂。

由于冰架被认为可以支撑和阻止陆上冰川更快地流入海洋，这一关于裂谷动力学的新知识阐明了气候变化和冰架稳定性之间此前未被充分认识的联系。

UCI地球系统科学教授埃里克·里格诺（Eric Rignot）说：“将大片漂浮冰架粘在一起的冰混杂层变薄是气候变化导致南极洲冰架快速后退的另一种方式。”。“考虑到这一点，我们可能需要重新考虑我们对极地冰川消融导致海平面上升的时间和范围的估计——即，它可能会来得更快，并且带来比预期更大的冲击。”

利用美国宇航局的冰盖和海平面系统模型、该机构“冰桥行动”任务的观测结果以及美国宇航局和欧洲卫星的数据，研究人员评估了拉森C冰架上的数百条裂缝，以确定哪些裂缝最容易破裂。他们选择了11条自上而下的裂缝进行深入研究，建模以确定三种情况中哪一种最有可能导致裂缝破裂：冰架是否因融化而变薄，冰混杂层是否变薄，或者冰架和混杂层是否都变薄。

“很多人直觉地认为，“如果你把冰架变薄，你会使它变得更脆弱，而且它会破裂。”该研究的主要作者、NASA JPL研究科学家和小组主管埃里克·拉鲁尔（Eric Larour）说。

取而代之的是，模型显示，在混杂岩没有任何变化的情况下，变薄的冰架能够修复裂缝，平均年增宽率从79米下降到22米（259到72英尺）冰架和混杂岩的变薄也减缓了裂谷的扩大，但幅度较小。但当仅对混杂岩变薄进行建模时，科学家发现裂谷的扩大速度从平均年增长率76米到112米（249到367英尺）。

拉鲁解释说，这种差异反映了物质的不同性质。

“混杂岩一开始比冰薄，”他说，“当混杂岩只有10或15米厚时，它类似于水，冰架裂缝被释放并开始开裂。”

即使在冬天，温暖的海水也能从下方到达混杂岩，因为裂缝贯穿整个冰架的深度。

“南极半岛大型冰山崩解事件增加背后的流行理论是水压致裂，在这种情况下，表面的融化池使水从冰架的裂缝中渗出，当水再次结冰时，冰架裂缝会扩大，”同时也是美国宇航局喷气推进实验室高级研究科学家的里格诺说。“但这一理论无法解释为什么A68号冰山在南极洲严冬没有融化池的情况下会从拉森C冰架上断裂。”

他说，他和冰层研究界的其他人目睹了南极半岛冰架的崩塌，这是几十年前开始的一次退缩造成的。

里格诺特说：“我们终于开始寻求解释，为什么这些冰架开始后退，并在水压致裂作用之前几十年变得不稳定。”。“虽然变薄的冰混杂不是唯一可以解释它的过程，但它足以解释我们观察到的恶化。”

与里格诺特和拉鲁一起参与这项由美国宇航局资助的项目的还有加州大学国际学院地球系统科学项目副科学家伯纳德·斯库奇和博士马蒂亚·波内利。荷兰代尔夫特理工大学地球科学与遥感研究所的候选人。