未来警告：冰芯显示8000年前南极突然崩塌

　　冰芯内的证据表明，在南极西部的一个地方，冰盖在不到200年的时间里变薄了450米——这比帝国大厦的高度还高。资料来源:剑桥大学/英国南极调查局

　　研究人员发现，8000年前，南极西部冰盖的冰层迅速融化，这预示着全球变暖带来的潜在风险。

　　剑桥大学和英国南极调查局的研究人员发现了第一个直接证据，证明南极西部冰盖在大约8000年前的最后一个冰河时代结束时突然急剧缩小。

　　在一个冰芯中发现的证据表明，在不到200年的时间里，一个地方的冰盖变薄了450米——这比帝国大厦的高度还高。

　　对未来气候变化的影响

　　这是南极地区首次出现冰层如此迅速消融的证据。科学家们担心，今天不断上升的气温可能会在未来破坏南极西部冰盖的部分地区的稳定，有可能超过一个临界点，导致失控的崩塌。今天(2月8日)发表在《自然地球科学》杂志上的这项新研究揭示了如果气温继续飙升，南极冰融化的速度会有多快。

　　剑桥大学地球科学系这项新研究的资深作者埃里克·沃尔夫教授说:“我们现在有直接证据表明，这片冰盖在过去经历了快速的冰损失。”“这种情况不仅仅存在于我们的模型预测中，如果这个冰盖的部分地区变得不稳定，它可能会再次发生。”

　　在Skytrain Ice Rise的钻探帐篷内，工程师和科学家们在两次钻探之间将钻头的内桶与外桶分开。资料来源:剑桥大学/英国南极调查局

　　南极冰盖从西到东所含的淡水足以使全球海平面上升57米左右。南极西部冰盖被认为特别脆弱，因为它的大部分位于低于海平面的基岩上。

　　模型预测表明，南极西部冰盖的很大一部分可能在未来几个世纪消失，导致海平面上升。然而，冰川消融的确切时间和速度尚不确定。

　　历史的公司语境与现代关联

　　训练冰盖模型做出更好预测的一种方法是为它们提供地球历史上变暖时期的冰损失数据。在2万年前的末次冰河时期，南极冰层覆盖的面积比今天要大。随着地球的融化和温度的缓慢攀升，南极西部冰盖或多或少地收缩到目前的程度。

　　英国南极调查局(British Antarctic Survey)的研究报告合著者伊泽贝尔·罗威尔(Isobel Rowell)博士说:“我们想知道，在最后一个冰河时代结束时，地球上的温度正在上升，尽管上升的速度比目前人为变暖的速度要慢。”“利用冰芯，我们可以回到那个时候，估计冰盖的厚度和范围。”

　　Skytrain Ice Rise的钻井和生活帐篷。图片来源:Eric Wolff

　　冰芯是由积雪形成的层层冰组成的，这些冰在数千年的时间里被掩埋并压实成冰晶。每一层冰层中都有古代空气和污染物的气泡，它们与每年的降雪混合在一起，为气候变化和冰的范围提供了线索。

　　研究人员于2019年从Skytrain冰垄钻出了一个651米长的冰芯。这个冰丘位于冰原的边缘，靠近地面冰流入漂浮的罗纳冰架的地方。

　　在零下20摄氏度将冰芯运回剑桥后，研究人员对其进行了分析，以重建冰的厚度。首先，他们测量了稳定的水同位素，这表明了降雪时的温度。海拔越高，温度越低(想想寒冷的山区空气)，所以他们能够将温度升高与地势较低、冰层较薄等同起来。

　　他们还测量了困在冰中的气泡的压力。和温度一样，气压也随海拔高度系统地变化。地势较低、较薄的冰含有高压气泡。

　　这些测量结果告诉他们，冰层在8000年前迅速变薄。“一旦冰层变薄，它就会迅速缩小，”沃尔夫说，“这显然是一个临界点——一个失控的过程。”

　　他们认为，这种变薄可能是由温暖的海水进入南极西部冰盖边缘引发的，而南极西部冰盖通常位于基岩上。这可能使一部分冰脱离基岩，使其突然漂浮起来，形成了现在的罗纳冰架。这使得邻近的空中列车冰架，不再受地面冰的限制，迅速变薄。

　　研究人员还发现，在冰变薄约300年后，冰中的钠含量(来自于海雾中的盐)增加了。这告诉他们，在冰变薄之后，冰架缩小了，所以大海离他们的地点更近了数百公里。

　　罗威尔说:“我们已经从模型中知道，大约在这个时候，冰层变薄了，但具体日期还不确定。”冰盖模型将冰川退缩的时间定在12000到5000年前，但无法确定它发生的速度有多快。罗威尔说:“我们现在对这种退缩有了非常精确的年代观察，可以建立在改进的模型中。”

　　尽管西南极冰盖在8000年前迅速消退，但当它大致达到目前的程度时，它就稳定下来了。沃尔夫说:“现在至关重要的是要弄清楚额外的温度是否会使冰变得不稳定，并导致它再次开始退缩。”

　　参考文献:“由于威德尔海海湾的变薄和不接地导致的全新世冰的突然损失”，2024年2月8日，《自然地球科学》。DOI: 10.1038 / s41561 - 024 - 01375 - 8