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见光

由于太阳辐射增加,干谷的永久冻土快速融化

图1
照片来源:吉姆·奥康纳/USGS
加伍德谷中被沉积层覆盖着的古冰层陡剖面。由于麦克默多干谷的辐射增加,底冰或永久冻土正在显示出快速滑塌的迹象。

作者:工作人员报道

2013年7月26日发布

研究人员们在南极洲从一个小山谷中记载了显著的永久冻土融化的第一批迹象,那里的一处裸露悬崖峭壁含有来自末次冰期的冰层。

根据本月发表在《自然科学报告》期刊上的一篇论文,融化速度与北极相当。研究人员们利用激光雷达和延时摄影记载了位于麦克默多干谷最南端加伍德谷底冰的快速消退。

“这里的重要传闻是冰层正在消失--每次我们测量时,它的融化速度都更快,”这篇论文的主要作者、德克萨斯大学奥斯汀分校地球物理研究所的研究助理约瑟夫·利维在一份新闻稿中说。“从近代历史来看,这是一个急剧的转变。”

图2
照片来源:约瑟夫·利维
气象站直立在来自冰崖和加伍德河的融水小溪前面。

图3
照片来源:约瑟夫·利维
自2001年以来的冰崖侵蚀。白色实线示意红外辐射计和声波测距仪的视野。虚线示意最初的冰/沉积物沉积(更新世/全新世)与2001年的之间的侵蚀区域。

在利维和同事们注意到加伍德谷底冰消退的明显影响后,他们开始对山谷进行了监测,结合延时摄影和气象站的数据每隔15分钟来创建一幅详细的冰层正在损失的状况视图。

冰层曾经在大约1.8万年前的末次盛冰期期间充满了加伍德和其他山谷,当时大冰盖在南北半球延伸。在南极洲,西南极冰盖蔓延遍及罗斯海,在那里至今仍然是世界上最大的冰架。它还穿过麦克默多湾涌入干谷。

在加伍德这个相对平缓的山谷里,西南极冰盖向山上推进,最终挡住了一条从山谷另一端冰川流出的河流。这条河使一个小湖逐渐消失成为冰层,倾倒了大量的沉积物,创造了一个巨大的三角洲。沿山谷壁的沉积物也掩埋了侵入冰层。

最终,随着冰期(正式名称为冰川期)的衰落,冰层重新融化,湖水从加伍德谷中流出,就像水槽下水道的塞子被拔掉一样。然而,大部分那些数千年前的冰层仍然埋在沉积物和岩石下面。

根据这些作者的说法,气温上升并不能解释当今加伍德谷埋藏冰融化的增加。他们说,1986年到2000年,干谷总体上经历了一种证据充分的降温趋势,随后温度稳定到现在。

相反,利维和他的共同作者们将融化归因于由天气模式变化引起的阳光辐射增加,这导致了到达地面日照量的增加。

随着底冰融化,冰冻的景观下沉和变形,造成了科学家们所描述的“热融滑塌”。在北极和其他永久冻土地区,这种滑塌的加速盛行已经有据可查,不过,在南极洲却没有。

图4
照片来源:克里斯坦·哈奇森/南极图片库
加伍德谷的鸟瞰图。

根据利维的说法,如果南极洲像预测的那样在下个世纪变暖,融化和滑塌可能会变得更加剧烈,因为更温暖的空气温度与阳光驱动的融化相结合,底冰甚至会融化得更快。

近年来,北极冻土的融化已经引起了广泛关注,包括从释放强效温室气体进入大气,到随着地面滑塌对道路和建筑物等基础设施的破坏。

在南极进行的研究较少。然而,除了利维和同事们的工作之外,一项国际努力正在进行中,以更多了解关于南极永久冻土的特性及其对气候变化的敏感性。

这个计划被称为PERMANTAR,代表南极近海地区永久冻土和气候变化。威斯康星大学麦迪逊分校土壤科学系教授詹姆斯·博克海姆领导美国在离南极半岛西侧不远的工作,监测永久冻土变化。

虽然底冰不像它在北极那样是南极洲广阔的冰冻水储藏的主要组成部分,但在干谷、南极半岛和这片大陆的无冰岛屿有大片的底冰。

加伍德谷可以讲述这些“沿海解冻区”将发生的事情,利维指出。

“在这些低海拔沿海地区有很多埋藏冰,它们有融化的苗头,”他说。

(鞘嘴鸥译自美国《南极太阳》:https://t.cn/A6OD6ltI,顺致感谢该网站和作者。)

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