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

這項由劍橋大學斯科特極地研究所領導的研究利用南極海底微妙的波浪狀山脊的模式來計算大約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動而上下移動時，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米處運行的自動水下航行器(AUV)獲取的。結果發(fā)表在《科學》雜志上。

雖然現(xiàn)代衛(wèi)星能夠收集有關南極洲周圍冰消退和稀疏率的詳細信息，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計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。

“通過檢查冰蓋的過去足跡并查看海底的多條山脊，我們能夠獲得有關過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·極地研究所所長朱利安·道德斯維爾教授說。

這項研究是作為韋德爾海上探險計劃的一部分進行的，該計劃于2019年初著手進行一項科學計劃，并尋找歐內(nèi)斯特·沙克爾頓爵士注定要失敗的輪船Endurance。盡管當時的海冰條件使該團隊無法獲得這艘傳奇沉船的圖像，但他們?nèi)阅軌蚶^續(xù)進行科學工作，包括繪制南極半島以東拉森冰架附近的海底。

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

他們的目標是調(diào)查冰架的現(xiàn)在和過去的形式和流動，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，它們在1998年和2002年迅速坍塌，當時大約1250平方英里。一個月多一點的時間，冰就碎了，崩塌了。

冰架正在變薄，因為相對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。這兩種影響都會使冰架變薄并變?nèi)?，而且這樣做的原因是，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，該團隊能夠從南極大陸架的地質(zhì)記錄中收集有關歷史冰架波動的數(shù)據(jù)。

韋德爾海上探險隊的首席科學家道德斯韋爾說：“通過檢查海底的地貌，我們能夠確定過去冰的行為。”“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地檢查過它們。”

研究小組在海底發(fā)現(xiàn)了一系列細膩的波浪狀海脊，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)，看起來像梯子的梯級，隨著冰層的退縮。假設在漲潮和退潮之間有一個標準的12小時周期，并測量山脊之間的距離，研究人員便能夠確定在上一個冰河時代末期，冰的退縮速度有多快。

他們計算得出，在此期間，冰層每天的回撤幅度高達40至50米，這一速度相當于每年超過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)觀測要慢得多，每年僅約1.6公里。

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