一项由达特茅斯学院牵头的国际研究报告称,随着极地冰盖融化,世界海洋海平面可能上升多高的最坏情景预测之一是极不可能的——尽管该研究也指出,格陵兰和南极冰盖的冰加速流失仍旧令人担忧。
西南极的思韦茨冰川之所以被昵称为“末日冰川”,在于其一旦崩塌,有可能淹没世界各地的海岸线。由于冰损失,思韦茨冰川已经促成了每年海平面上升的大约4%(https://doi.org/10.1038/s41561-019-0510-8),有一种理论认为,该冰川可能很快就会开始像多米诺骨牌一样崩塌入海(https://doi.org/10.1038/nature17145)。而这种快速崩塌真的如人们担忧的那样可能发生吗?8月21日发表于《科学进展》的这项关于思韦茨冰川易受海洋冰崖不稳定性(MICI)影响的新研究带来了一些希望。但它的发现也并不意味着思韦茨冰川就是稳定的。
(未参与该研究的佐治亚理工学院冰川学家和气候科学家Alexander Robel社交媒体。)
海洋冰崖不稳定性是近十年来科学家提出的一个相对较新的概念。MICI背后的理念是,倘若冰架——陆基冰盖的漂浮延伸部分——迅速崩塌,可能会使形成冰盖外缘的冰崖暴露在外,失去支撑。如果这些冰崖足够高,它们就会在自身重量的作用下断裂,暴露出更高的冰崖,导致冰盖像多米诺骨牌一样向内崩塌,从而导致冰川迅速退缩。损失的冰会流入海洋,这将导致预估的海平面急剧上升。
“可是,还没有人观测到正在进行中的海洋冰崖不稳定性。我们不知道它是否会发生,因为这在很大程度上取决于冰层崩塌的速度,”该研究通讯作者、达特茅斯学院地球科学教授Mathieu Morlighem指出。“而我们发现退缩的速度远没有最初模拟所假设的那么快。当我们使用更好地受到物理学约束的速率时,我们发现冰崖不稳定性从不会出现。”
一次灾难性崩塌后三个模型的冰崖高度。(Morlighem et al.《科学进展》2024)
Morlighem等人重点关注了思韦茨冰川,因为随着其支撑冰架的不断崩解,该冰川被认为特别容易崩塌。他们使用了一个基于冰层融化和运动的物理学的计算机模型,模拟了在假设思韦茨的冰架突然崩解后100年里该冰川的退缩,以及在实际进行中的退缩速度下50年里的退缩。在所有模拟中,Morlighem等人发现思韦茨的冰崖从未以MICI所建议的速度向内陆退缩。取而代之的,若没有冰架对冰盖的支撑,冰川向海洋的运动就会迅速加速,导致冰盖从内部向外扩张。这种加速的运动还使冰川边缘的冰变薄了,从而降低了冰崖的高度和它们崩塌的可能性。
初始模拟的冰架崩解后的变薄速度和加速。(Morlighem et al.《科学进展》2024)
这些结果对思韦茨崩塌速度的一些近期估计提出了质疑。这包括政府间气候变化专门委员会(IPCC)在其最新评估报告(https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg1/downloads/report/IPCC_AR6_WGI_Chapter11.pdf)中提到的一种最坏情景,但被标注为“低可能性”。“我们并不是在质疑IPCC报告主要依据的标准、成熟的预估,”共同作者、达特茅斯学院工程学副教授Hélène Seroussi说。“我们只是对这种高影响、低可能性的预估提出质疑,这种预估包括了新的MICI过程,而人们对这一过程的了解还很不够。未来几十年甚至几个世纪里,极地冰盖的其他已知不稳定性仍将在其损失中发挥作用。”
“思韦茨是大家都担心的冰川。如果你对整个冰盖进行建模,这就是海洋冰崖不稳定性开始的地方,也是其向内陆传播的地方(https://doi.org/10.1038/s41586-021-03427-0)。所以,如果思韦茨并不像我们以为的那样容易受到冰崖崩塌的影响,那对整个冰盖来说是个好兆头,”Morlighem指出。“但海洋冰崖不稳定性只是冰损失的一种机制。这一发现并不意味着思韦茨就是稳定的。”作者们总结指出,他们的这些实验表明,思韦茨可能并没有之前认为的那么容易受到MICI的影响,因此包含这一过程的模型预估应被重新评估。
(文/牛静美)
【参考来源:】
Morlighem et al.《21世纪西南极冰盖可能并不会受到海洋冰崖不稳定性的影响》《科学进展》2024(开放获取)
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ado7794
Alexander Robel《南极洲的冰崖难题》《科学进展》2024(开放获取)
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adr5921
https://home.dartmouth.edu/news/2024/08/study-finds-highest-prediction-sea-level-rise-unlikely
https://theconversation.com/thwaites-glacier-wont-collapse-like-dominoes-as-feared-study-finds-but-that-doesnt-mean-the-doomsday-glacier-is-stable-236480