一項新的研究得出結(jié)論，如果人類社會不能大幅度地抑制溫室氣體的排放，格陵蘭島本世紀的冰流失率可能會大大超過過去12,000年的任何世紀。

這項研究將于9月30日發(fā)表在《自然》雜志上。該研究采用冰蓋模型來了解格陵蘭冰蓋的過去，現(xiàn)在和將來?？茖W家使用新的，詳細的古代氣候重建來驅(qū)動該模型，并針對冰蓋的現(xiàn)代和古代尺寸進行了實際測量，從而驗證了該模型。

研究人員說，這些發(fā)現(xiàn)使冰蓋的現(xiàn)代衰落成為歷史背景，突顯了21世紀預計的極端和異常損失。

“基本上，我們已經(jīng)改變了我們的星球，以至于本世紀冰蓋融化的速度正在加快，超過了過去12,000年冰蓋自然可變性所見到的任何變化。如果我們不認真減少溫室氣體的排放，那就可以避免。”布法羅藝術(shù)與科學學院大學地質(zhì)學教授Jason Briner博士說。Briner領(lǐng)導了這項合作研究，協(xié)調(diào)了來自多個學科和機構(gòu)的科學家的工作。

“如果按照政府間氣候變化專門委員會呼吁RCP2.6的情景，世界上大量的能量飲食，我們的模型將預測本世紀格陵蘭冰原的質(zhì)量損失率僅略高于任何經(jīng)歷過的情況。在過去的12,000年中，” Briner補充道。“但是，更令人擔憂的是，在高排放RCP8.5情景下(格陵蘭冰原正在跟蹤這種情景)，質(zhì)量損失率可能是過去12,000年自然氣候變化下最高值的四倍。年份。”

他和他的同事說，結(jié)果重申了世界各國需要立即采取行動以減少排放，減緩冰蓋的下降并減輕海平面上升的必要性。該研究主要由美國國家科學基金會資助。

將冰蓋建模與現(xiàn)場工作，現(xiàn)實觀察相結(jié)合

這項研究匯集了UB的氣候建模師，冰芯科學家，遙感專家和古氣候研究人員，NASA的噴氣推進實驗室(JPL)，華盛頓大學(UW)，哥倫比亞大學的Lamont-Doherty地球觀測站(LDEO)，加州爾灣(UCI)等機構(gòu)。

這個跨學科團隊使用最先進的冰蓋模型來模擬格陵蘭冰蓋西南地區(qū)的變化，從全新世時代的開始(大約12,000年前)開始，一直延伸到80年，直到2100年。

科學家通過將模型模擬的結(jié)果與歷史證據(jù)進行比較，測試了模型的準確性。建模結(jié)果與近幾十年來通過衛(wèi)星和航空勘測對冰蓋的實際測量相關(guān)的數(shù)據(jù)以及確定冰蓋的古老邊界的野外工作非常吻合。

盡管該項目集中在格陵蘭西南部，但研究表明，那里的冰流失率變化往往與整個冰原的變化緊密相關(guān)。

“我們依靠相同的冰蓋模型來模擬過去，現(xiàn)在和未來，”合著者杰西卡·巴杰利(Jessica Badgeley)說。威斯康星大學地球與空間科學系的學生。“因此，我們在這些時間段內(nèi)對冰蓋質(zhì)量變化的比較在內(nèi)部是一致的，因此可以對過去和預計的冰蓋變化進行可靠的比較。”

UCI的助理項目科學家Joshua Cuzzone博士說：“我們大大提高了對格陵蘭島未來異常變化的理解。”他曾在JPL擔任博士后研究員，完成了大部分研究工作和UCI。“這項工作代表了多學科科學和合作的巨大成功，并且代表了未來成功進行多學科工作的框架。”

UCI和JPL的Cuzzone和其他研究人員利用UW同事的工作領(lǐng)導了冰蓋建模，他們利用冰芯的數(shù)據(jù)創(chuàng)建了研究區(qū)域內(nèi)的溫度和降水圖，這些圖用于驅(qū)動冰蓋模型模擬直至年份為1850年。之后使用以前發(fā)布的氣候數(shù)據(jù)進行模擬。

UB和LDEO科學家合作進行了野外工作，該工作通過數(shù)千年前在格陵蘭西南部的冰蓋邊界確定來幫助驗證模型。

“我們建立了極其詳盡的地質(zhì)歷史，通過測量位于山區(qū)的巨石中的鈹10來測定格陵蘭西南冰原邊緣如何隨時間變化，”該研究的共同作者尼古拉斯·楊(NicolásYoung)博士說。 LDEO。“火山巖是一大堆碎片，您可以在景觀上找到標志著冰原或冰川前緣的部分。鈹10的測量可以告訴您巨石和冰ora已經(jīng)在那里呆了多長時間，因此可以告訴您何時冰蓋就在那個確切的位置，并把那塊巨石沉積了。

“令人驚訝的是，該模型很好地再現(xiàn)了地質(zhì)構(gòu)造。這使我們充滿信心，冰蓋模型運行良好，并為我們提供了有意義的結(jié)果。您可以對任何模型進行建模，并且模型總是會給出答案，但是我們需要一些答案確定模型是否做得很好的方法。”

格陵蘭冰原變化的連續(xù)時間表

Briner說，這項研究通過創(chuàng)建格陵蘭冰原的過去，現(xiàn)在和未來的時間表做出了重要貢獻。結(jié)果令人震驚。

Briner說：“從過去到現(xiàn)在，我們有很長的溫度變化時間表，顯示了溫室氣體對地球溫度的影響。” “現(xiàn)在，這是第一次，從過去到現(xiàn)在到未來，都有很長的時間以這種溫度的影響(以格陵蘭冰蓋融化的形式)的影響。這顯示出令人大開眼界。”

揚格說：“格陵蘭冰原形狀粗糙并且正在以越來越高的速度流失冰塊，這已經(jīng)不是什么秘密了。” “但是，如果有人想對此做個洞，他們可以簡單地問：'你怎么知道這不僅是冰蓋自然變化的一部分?” 嗯，我們的研究表明，在過去的12,000年中，本世紀的冰流失率將超過任何一個世紀的冰流失率，我認為這是格陵蘭冰原目前的健康狀況首次長期處于穩(wěn)固的地位。”

Briner說，盡管取得了這些令人發(fā)人深省的結(jié)果，但該模型的未來預測中一個重要的收獲是，世界各地的人們和國家仍然有可能通過減少排放來發(fā)揮重要作用。RCP2.6和RCP8.5情景模型產(chǎn)生的結(jié)果截然不同，高排放情景導致冰蓋健康狀況大幅下降，海平面明顯上升。

布萊納說：“我們的發(fā)現(xiàn)是另一個警鐘，特別是對于美國這樣的國家。” “美國人的人均能源消耗比世界上任何其他國家都要多。今天，我們國家產(chǎn)生的大氣中CO 2排放量比任何其他國家都要多。美國人需要進行能量飲食。最富裕的美國人具有最高的能源足跡，可以負擔得起改變生活方式，減少飛行，安裝太陽能電池板和駕駛節(jié)能車輛的能力。”

“這項研究表明，未來的冰損失可能比任何大冰蓋在經(jīng)歷了全新世，除非我們按照低碳排放情景在未來，” Badgeley說。