东南极冰下盆地暗藏气候风险 科学家呼吁紧急研究

东南极洲的Wilkes Subglacial Basin是一个巨大的冰下盆地,蕴藏的冰量足以令全球海平面上升3至4米。这一区域此前一直被认为相对稳定,但一项新发布的重要研究呼吁,应尽快针对该盆地及其在气候变暖下引发海平面大幅上升的潜在风险展开研究。

研究共同作者、惠灵顿维多利亚大学(Te Herenga Waka—Victoria University of Wellington)与Earth Sciences New Zealand的气候科学家Nancy Bertler教授表示:“Wilkes Subglacial Basin对预测未来海平面上升至关重要,但目前对它的了解仍十分有限。现有的少量证据已经显示,随着气温上升,这一区域存在快速变化的风险。”

研究团队汇总了该区域现有数据,并利用计算机模型预测未来变化,发现这一巨大冰下盆地一旦消退,可能导致融水量急剧增加,从而加剧海平面上升,并可能扰乱洋流循环和海洋生态系统。

变化的迹象已经出现。自上世纪90年代以来,该盆地的主要冰川Cook Glacier一直在加速变薄,目前每年向海洋排放约400亿吨冰。

Bertler教授说:“目前科学界已普遍认同,该盆地在未来变暖情境下有发生变化的可能,但我们仍不清楚这种变化会以多快的速度发生、哪些气候临界点可能触发大规模消退,以及该盆地最终可能对海平面上升造成多大贡献。”

论文第一作者、塔斯马尼亚大学(University of Tasmania)的Matt King教授表示,这些知识空白亟需尽快填补。

“Wilkes Subglacial Basin可以说是南极洲最后一片未被探索的区域。至今没有任何船只曾抵达Cook Glacier前缘150公里范围以内。如果我们能更好地了解这一区域并预测其未来走向,无论是在太平洋地区还是全球范围内,我们都将能更好地应对未来的海平面上升。”

失控消退的风险

Wilkes Subglacial Basin底下隐藏的地形一直是科学家高度关注的对象。

惠灵顿维多利亚大学冰盖建模专家Nick Golledge教授解释:“这个盆地本身坐落在一片向内陆逐渐加深的基岩上,这种地形特征会导致消退过程不断加速——当较暖的海水接触冰体并从底部开始融化时。一旦这种融化达到临界点,冰盖就可能迅速变得不稳定。”

这种现象此前主要在西南极洲(West Antarctica)受到关注,相关科研力量也大多集中于此。直到最近,科学界才意识到东南极洲的部分区域也具有类似特征。

关于该盆地在气候变暖下可能如何变化的线索,就埋藏在记录地球历史上此前温暖时期的海洋沉积物中。

惠灵顿维多利亚大学南极研究中心主任Rob McKay教授表示:“这些沉积物记录与建模研究共同表明,在地球气候更暖的时期,这一盆地的部分区域曾发生过大规模消退。这些证据清楚地表明,我们有必要进一步了解这一区域在气候变暖下将如何变化。”

亟需国际合作应对

这项研究由来自14个国家的研究人员共同撰写,呼吁各国协调行动,尽快收集有关Wilkes Subglacial Basin的数据。

研究的优先方向包括绘制海床地图,以及从盆地深处采集沉积物样本,以进一步揭示地球气候与当下相似的历史时期曾发生过怎样的变化。

Bertler教授说:“现有的海床地图并不可靠,我们掌握的海洋温度数据也十分稀少,沉积物记录同样有限。我们需要弄清楚海冰之下正在发生什么——温暖的海水是否已经抵达该盆地的冰川——同时也要了解陆地上的情况。”

收集这些信息绝非易事。厚厚的海冰在一年中的大部分时间里阻碍了常规船只和飞机进入这一偏远地区。

为应对南极海冰系统正在发生的变化,南极研究科学委员会(Scientific Committee on Antarctic Research)已成立一个行动小组,以推动国际合作、协调研究方向并统筹实地考察部署。该行动由King教授、Bertler教授以及意大利国家海洋学与应用地球物理研究所的Laura De Santis博士共同牵头。

Bertler教授说:“我们呼吁各国政府、科学界以及慈善机构支持这项研究,帮助我们找到有关Wilkes Subglacial Basin及其可能隐藏的气候风险的关键答案。”

该研究发表于期刊《Nature Reviews Earth & Environment》。