地球上最大冰盖正在加速融化

原文作者：Clare Watson

一项研究发现，风向转变和洋流转向正在将暖水推向东南极，加剧冰的融化。

一项研究发现，过去几十年里，西风一直在将暖水带入东南极冰盖，致使东南极的冰质量以惊人的速度减少。

研究人员表示，这项8月2日发表在《自然-气候变化》（Nature Climate Change）[1]上的研究还有助于解决在预测未来海平面上升时一个主要不确定因素：地球上最大的冰盖——东南极冰盖——在海洋暖化面前有多脆弱。

东南极的冰质量正在以惊人的速度减少。来源：Torsten Blackwood/Getty

冰架漂浮在海面上，它们是大陆冰川延伸出来的部分，连起来的大陆冰川就是冰盖。西南极的冰质量正在以不可思议的速度融化——但与此不同的是，东南极冰盖一般被认为不易受到海洋暖化的影响，因为冰架附近的大陆架上方会形成低温高密度海水，起到保护作用。

然而，过去十年里的数据和观测显示，温暖咸水正不断威胁到东南极冰盖，这些温暖咸水会从底部融化冰架。不过，之前的研究一直很难测得这种暖化的程度，也无法明确导致这种暖化的具体过程。

90年的数据

澳大利亚国家科学机构CSIRO的海洋学家Laura Herraiz-Borreguero以及英国南安普顿大学的海洋学家Alberto Naveira Garabato整理并分析了过去90年里沿东南极大陆坡和开阔大洋的海洋温度和盐度公开记录，并将这些海洋学观测结果与用来测绘洋流边界的卫星数据进行了比较。

两位作者发现，东南极的海洋温度自20世纪早期以来上升了最多2℃，而且升温速度还在加快。他们发现，东南极海洋的暖化速度比1990年代提高了2倍，最严重的暖化发生在东南极大陆坡上方——从它附近冰川延伸出来的冰架正在以最快的速度融化或消退。这其中包括登曼冰川、范德福德冰川和托滕冰川。Herraiz-Borreguero说：“我们没想到最严重的暖化发生在这些我们已知冰盖质量在减少的区域。”

此前记录了托滕冰川和埃默里冰架附近特定位置暖化情况[2,3]的研究只是暗示了东南极冰层消融背后的可能过程。比如有研究认为，这种暖化或许与南极绕极流（Antarctic Circumpolar Current，ACC）向南迁移有关[4]——ACC是南大洋自西向东绕南极洲运动的环流。

暖化机制

Herraiz-Borreguero和Naveira Garabato的这项研究表明，ACC的南边界确实在向南移动，这会将更温暖的海水推向东南极。但他们的研究也发现，这种扩张也受到同样在夏季向极移动的强西风的驱使——这种风向转变预计会持续到本世纪末。

Herraiz-Borreguero说，了解这些过程如何在大尺度上导致了南极冰质量损失，将有助于解决气候模型中的不确定性，帮助预测冰质量损失会如何推升未来的海平面。

巴黎索邦大学的物理海洋学家Matthis Auger认为，该研究使用了令人叹为观止的观测数据，这些数据在我们观测到的暖化、驱动该暖化的过程，以及东南极冰质量损失之间建立了非常可靠的关联。但他也指出，其他过程可能也有促进暖化的作用。Auger说，比如冰盖刚融化的水的流入[5]还有南极大陆附近的暖水上涌[6]，都有可能阻止通常会在漂浮冰架周围形成的低温高密度水屏障，加剧冰质量损失。

日本北海道大学的物理海洋学家Yoshihiro Nakayama说，我们对与东南极冰架交界的海水变化所知甚少。东南极比西南极更难接近。因此，该研究分析的大部分观测结果都是较近期收集的，而且是在离岸几百公里处采集的，并非在大陆架上方的海水中——冰川与海水相遇形成冰架的地方采集的。Nakayama说：“决定冰架融化的是冰架前缘的温度。”他认为，收集更多对冰架附近的海洋条件的观测数据，并检验现有数据是否与海洋模型[7]的模拟结果相适，将帮助海洋学家搞清楚“到底发生了什么”。

暖水拍打大陆架的结果是不堪设想的。如果暖水能够穿透大陆架，让目前位于海平面以下基岩上的冰川升温，“到那时，融冰就已成定局了”，Herraiz-Borreguero说道。

参考文献：

1. Herraiz-Borreguero, L. & Naveira Garabato, A. C. Nature Clim. Chang. 12, 728-734 (2022)

2. Rintoul, S. R. et al. Sci. Adv. 2, e1601610 (2016).

3. Herraiz-Borreguero, L. et al. J. Geophys. Res. Oceans https://doi.org/10.1002/2015JC010697 (2015).

4. Yamazaki, K. Aoki, S., Katsumata, K., Hirano, D. & Nakayama, Y. Sci. Adv. 7, eabf8755 (2021).

5. Silvano, A. et al. Sci. Adv. 4, eaap946 (2018).

6. Ribeiro, N. et al. J. Geophys. Res. Oceans https://doi.org/10.1029/2020JC016998 (2021).

7. Stokes, C. R. et al. Nature 608, 275–286 (2022).

原文以World’s largest ice sheet threatened by warm water surge为标题发表在2022年8月12日《自然》的新闻版块上

© nature

doi: 10.1038/d41586-022-02168-y

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