北京
科學家最新研究發現，南極洲冰架下方正涌動著相對溫暖的海水，這些海水形成的通道正在以超出預期的速度侵蝕冰架底部。這一發現意味著，全球海平面上升的預測模型可能需要重新校準。
冰架是冰川延伸入海的浮動冰體，對阻擋內陸冰層滑入海洋起著關鍵作用。傳統認知中，冰架底部的凹陷地形會形成海水通道，增強特定區域的融化強度。一旦冰架失去穩定性，其后方的冰川將更快流入海洋，大幅加速全球海平面上升進程，超出多數預測范圍。
英國環境研究委員會與挪威研究理事會已將不穩定冰架列為主要研究對象，但這一過程難以完全觀測和建模。研究團隊選擇南極洲的菲爾希納冰架，深入探索其水下機制。結果表明，冰架底部的形狀對其下方海水循環具有重要影響——當底部存在凹陷結構時，水流會形成閉合循環系統，使暖水持續在冰架表面附近流動，這種結構性通道大幅強化了融化過程。
研究人員發現，這些通道導致的融化深度在局部區域可達數十米量級。研究第一作者、來自挪威iC3極地研究中心的奧勒·安德烈·克里斯滕森解釋道："我們發現冰架底部的形狀不僅被動響應，它實際上主動決定了海洋熱量如何被輸送到關鍵位置。"菲爾希納冰架位于南極洲，這一區域通常被認為比其他部分更穩定、受變暖影響更小。
克里斯滕森表示："我們在菲爾希納冰架下觀察到，即使冰層較厚也能顯著增強通道的融化。結果是通道可能擴大，在某些情況下會削弱整個冰架的穩定性。"該研究的共同作者秦雨補充道："令人驚訝的是，當冰架底部存在凹陷時，即使溫暖深層水的流入量不大，也能產生巨大影響。這意味著一些科學家通常認為較厚的冰架可能實際更為脆弱。"
為研究這一現象，研究人員將菲爾希納冰架底部的詳細地形與其中央海洋空腔的高分辨率計算機模型相結合。模型在接近真實海洋條件下運行，對比使用平均冰架底面不含實際凹陷的模擬版本，這種方法使他們能夠分離出凹陷如何影響水循環、混合和融化。這項工作還整合了該地區的實地觀測數據。研究人員表示，將觀測數據與建模相結合，對理解冰架中通道的小尺度特征至關重要。克里斯滕森本人已在南極冰架上進行了數十天的實地觀測工作。
科學家警告，更強的融化可能引發反饋循環：隨著通道加深變寬，冰架內部應力可能出現不均勻分布，削弱冰架整體結構。變弱的冰架無法支撐其后方冰川的流動，可能導致更多陸地冰流入海洋。克里斯滕森警告說："當前氣候模型未能捕捉這一效應。這意味著我們可能低估了東南極海岸線'可及'冰架對沿海水域微小變化的敏感性。此類反饋已被觀測到，預計未來將會加劇。"
這一現象可能對氣候科學和海岸規劃產生重大影響。研究人員表示，改進氣候模型需要更好地納入這些小尺度融化過程，以改善未來海平面預測。而水流動力學的變化還可能影響南極洲周圍海洋環流和海洋生態系統。該研究論文《通道地形放大冰架底部融化》已發表于《自然·通訊》雜志，研究由iC3極地研究中心的克里斯滕森與Akvaplan-niva公司的秦雨共同領導，兩位科學家均常駐挪威特羅姆瑟。
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