新的研究發(fā)現(xiàn)，在上一個(gè)冰河時(shí)代結(jié)束時(shí)，圍繞南極海岸線的冰架每天以高達(dá)50米的速度退縮，其速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)今天觀察到的衛(wèi)星衍生的退縮速度。

這項(xiàng)由劍橋大學(xué)斯科特極地研究所領(lǐng)導(dǎo)的研究利用南極海底微妙的波浪狀山脊的模式來(lái)計(jì)算大約12,000年前冰在區(qū)域冰消中退縮的速度。

脊是在冰蓋開始漂浮的地方產(chǎn)生的，是由于冰隨著潮汐運(yùn)動(dòng)而上下移動(dòng)時(shí)，冰擠壓海底沉積物而造成的。這些地貌的圖像具有前所未有的亞米分辨率，并且是從在海床上方約60米處運(yùn)行的自動(dòng)水下航行器(AUV)獲取的。結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。

雖然現(xiàn)代衛(wèi)星能夠收集有關(guān)南極洲周圍冰消退和稀疏率的詳細(xì)信息，但數(shù)據(jù)只能追溯到幾十年前。使用這些海底脊的集合來(lái)計(jì)算冰蓋可以退縮的最大速度，這表明歷史退縮速度幾乎比今天觀察到的最大退縮速度快十倍。

“通過(guò)檢查冰蓋的過(guò)去足跡并查看海底的多條山脊，我們能夠獲得有關(guān)過(guò)去最大退冰速度的新證據(jù)，該速度比甚至在南極洲最敏感地區(qū)觀察到的速度也快得多。今天，”主要作者，斯科特·極地研究所所長(zhǎng)朱利安·道德斯維爾教授說(shuō)。

這項(xiàng)研究是作為韋德爾海上探險(xiǎn)計(jì)劃的一部分進(jìn)行的，該計(jì)劃于2019年初著手進(jìn)行一項(xiàng)科學(xué)計(jì)劃，并尋找歐內(nèi)斯特·沙克爾頓爵士注定要失敗的輪船Endurance。盡管當(dāng)時(shí)的海冰條件使該團(tuán)隊(duì)無(wú)法獲得這艘傳奇沉船的圖像，但他們?nèi)阅軌蚶^續(xù)進(jìn)行科學(xué)工作，包括繪制南極半島以東拉森冰架附近的海底。

研究人員使用無(wú)人機(jī)，衛(wèi)星和AUV，能夠以前所未有的細(xì)節(jié)研究韋德爾海的冰況。

他們的目標(biāo)是調(diào)查冰架的現(xiàn)在和過(guò)去的形式和流動(dòng)，即漂浮在南極海岸線約75%處的巨大冰塊，在那里它們起到了抵御來(lái)自內(nèi)陸的冰流的作用。

就像極地其他大部分冰一樣，南極某些地區(qū)的這些支撐正在減弱，這在拉森A和B冰架中最為明顯，它們?cè)?998年和2002年迅速坍塌，當(dāng)時(shí)大約1250平方英里。一個(gè)月多一點(diǎn)的時(shí)間，冰就碎了，崩塌了。

冰架正在變薄，因?yàn)橄鄬?duì)溫暖的水流從下方吞噬了它們，但隨著夏季氣溫的升高，它們也在從頂部融化。這兩種影響都會(huì)使冰架變薄并變?nèi)酰疫@樣做的原因是，它們所阻擋的冰川更快地流向大海，其邊緣也退縮了。

利用AUV，該團(tuán)隊(duì)能夠從南極大陸架的地質(zhì)記錄中收集有關(guān)歷史冰架波動(dòng)的數(shù)據(jù)。

韋德爾海上探險(xiǎn)隊(duì)的首席科學(xué)家道德斯韋爾說(shuō)：“通過(guò)檢查海底的地貌，我們能夠確定過(guò)去冰的行為。”“我們知道這些功能在那里，但是我們以前從未能夠如此詳細(xì)地檢查過(guò)它們。”

研究小組在海底發(fā)現(xiàn)了一系列細(xì)膩的波浪狀海脊，每條海脊僅高約一米，相隔20至25米，可追溯到大約12,000年前南極大陸架最后一次大冰消結(jié)束。研究人員將這些山脊解釋為在原先的接地線處形成的區(qū)域-接地的冰原開始以冰架形式漂浮的區(qū)域。

研究人員推斷，這些小山脊是由于潮汐中的冰層上下移動(dòng)而引起的，它們將沉積物擠壓成保存完好的地質(zhì)形態(tài)，看起來(lái)像梯子的梯級(jí)，隨著冰層的退縮。假設(shè)在漲潮和退潮之間有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的12小時(shí)周期，并測(cè)量山脊之間的距離，研究人員便能夠確定在上一個(gè)冰河時(shí)代末期，冰的退縮速度有多快。

他們計(jì)算得出，在此期間，冰層每天的回撤幅度高達(dá)40至50米，這一速度相當(dāng)于每年超過(guò)10公里。相比之下，現(xiàn)代衛(wèi)星圖像顯示，即使是如今南極洲退縮最快的接地線，例如在松島灣，也比這些地質(zhì)觀測(cè)要慢得多，每年僅約1.6公里。

道德斯韋爾說(shuō)：“深海海洋環(huán)境實(shí)際上在南極洲很安靜，因此這些特征可以在海底隨時(shí)間而得到很好的保存。”“我們現(xiàn)在知道冰能夠以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)今天的速度退縮。如果氣候變化在未來(lái)幾十年繼續(xù)削弱冰架，我們可能會(huì)看到類似的退縮速度，這對(duì)全球海平面將產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響上升。”