海脊是在冰盖开始漂浮的地方由于海冰随着潮汐的移动而上下移动时挤压了海底沉积物而形成的。剑桥大学斯科特极地的研究人员利用南极海底微妙的海脊模式,计算了大约12000年前在区域性冰消期,冰层后退的速度。研究发现,南极海岸线周围的冰架在上一个冰期结束时以每天高达50米的速度后退,远远超过今天观测到的卫星推算的后退速度。虽然现代卫星能够收集到关于南极洲周围冰层退缩和变薄速率的详细信息,但这些数据只能追溯到几十年前。使用这些海脊数据计算冰盖后退的最大速度,发现过去冰盖后退速度几乎是今天观测到的最大后退速度的十倍。研究人员通过研究冰盖的历史足迹,并观察海底的几组山脊,能够获得关于过去最大冰退速率的新证据,这一速度甚至比今天在南极洲最敏感地区所观察到的速度要快得多。
另外,冰架是环绕南极海岸线约75%的巨大浮冰部分,它们对南极海岸线起到支撑作用,阻止来自内陆的环流。与极地其他大部分冰层一样,这些支撑物在南极洲的一些地区正在逐渐减弱,最明显的例子是1998年和2002年大约1250平方英里的冰在短短一个多月内碎裂和坍塌。冰架正在变薄,因为相对温暖的洋流正在从下面侵蚀冰架,但随着夏季气温的上升,冰架也在从上面融化。这两种影响都会使冰架变薄和变弱,而且,它们更快地流向开阔的大洋,边缘也逐渐退缩。通过检查海底地形,研究小组发现了一系列精致的波浪状山脊,每一个山脊只有1米高,间隔20至25米。研究人员已经将这些冰脊解释为形成于以前的海岸线上——冰盖开始漂浮的区域,即冰架。研究人员推断,这些小山脊是由于海冰随潮汐上下移动,将沉积物挤压成地质图案,看起来有点像冰退时的阶梯。假设涨潮和落潮之间有一个12小时的标准周期,通过测量海脊之间的距离,研究人员就能确定在最后一个冰期结束时,冰层后退的速度。通过计算,在此期间,冰层每天后退40至50米,这一速度相当于每年10公里以上。相比之下,现代卫星图像显示,即使是今天南极洲撤退最快的海岸线,例如松岛湾,也比这些地质观测的速度慢得多。如果未来几十年气候变化继续削弱冰架,我们可能会看到类似的下降速度,而这对全球海平面上升产生深远影响。
相关论文链接:https://science.sciencemag.org/content/368/6494/1020
(郭亚茹 编译; 张灿影 审校)