研究发现了如果南极冰盖不稳定会发生什么

资讯2020-02-25 10:58:38
导读 路易斯安那州立大学的地质学家菲尔·巴特(Phil Bart)研究了冰冻表面以下发生的事情。自1980年代后期以来,菲尔·巴特(Phil Bart)曾七次前

路易斯安那州立大学的地质学家菲尔·巴特(Phil Bart)研究了冰冻表面以下发生的事情。

自1980年代后期以来,菲尔·巴特(Phil Bart)曾七次前往南极洲,这一壮举很少有人可以说。在地质时间尺度上,三十年是一个短暂的瞬间,尽管非洲大陆的冰盖可能看起来很稳定,但近几十年来不断发生的变化已经在影响着冰面。

海洋地质学家,如巴特(Bart),是科学学院地质与地球物理系的教授,研究过去冰盖构造变化的模式和时限。在光谱的尽头,那些古气候变化跨越了几十年到几个世纪,但从长远来看,最后的大规模冰盖冰川波动发生在十万年的气候周期中。

Bart等人的最新研究表明,即使在这些长期振荡过程中,也可能发生突然的灾难性变化。为了进一步了解南极洲海景之下发生的事情,巴特最近从美国国家科学基金会获得了748,819美元的奖励。他的专着研究计划旨在调查有关罗斯银行(Ross Bank)的两个基本问题,这是未来四年内该大陆罗斯海中部的大型浅层海底银行。

“罗斯冰架以前是固定在罗斯银行的吗?如果是这样,罗斯冰架如何,何时,为什么从银行解开?”他问。“这些问题对于了解冰盖的稳定性至关重要,尤其是在当今我们看到气候发生剧烈变化的世界中,尤其如此。”菲尔·巴特(Phil Bart)看数据。

冰架很厚,有时厚达1,000米(或3,300英尺),它是由内陆冰川的冰流向海洋时形成的悬浮冰平台。它们围绕着南极洲海岸线的75%,覆盖面积超过150万平方公里(约合579,000平方英里)。

固定点是冰架物理接触海床的地方,通常附着在河岸或岛屿上。固定点有助于确保南极洲的大陆保持特定的地理规模和体积。但是,当发生松动时,冰盖更容易流动和收缩。这可能意味着冰量返回全球海洋,进而导致海平面上升。

在南方夏季的2021年1月,Bart将在南极水域的海上度过大约30天,以收集地质和地球物理数据。这些数据包括多光束测深仪,高分辨率地震反射,沉积岩心样本和海底照片。Bart将陪同他的团队,该团队将由LSU的几名研究生和本科生组成。

在这次旅行之前,他和他的学生们将参观位于科瓦利斯的俄勒冈州立大学的海洋和地质资源库,以采样和分析来自罗斯银行和邻近槽谷地区的已归档岩心。这些分析将有助于确定现场的数据采集决策。

在Bart之前,很少有研究人员只专注于冰盖的古钉扎点。他的研究不仅可以更好地了解冰盖的行为,而且可以为世界各地环境中发生的变化提供更清晰的时间框架。

他说:“如果要加热一锅水,它不仅会立即开始沸腾,而且可能需要五分钟。”“就行星而言,如果海洋温暖到足以融化在冰下,而大气层融化到足以融化冰面,则这两件事将引起变化。

“在这种情况下,那“五分钟”可能要花几个世纪的时间才能发生重大影响。因此,它可能不在我们的一生中,而是在一个人的一生中。南极研究人员担心,因为当前南极洲几个地区的冰架融化。”

尽管冰盖的上蜡和下蜡是活跃的气候循环的一部分,但在过去30年中,科学家们观察到了一系列异常的冰架坍塌。特别是温暖的水域比以前更频繁地侵入,影响了冰架的水下表面。温暖的空气还融化了冰架的裸露表面,形成了融化水的池塘,这些融水从冰裂缝中滴落而下,从各个角度侵蚀掉它。

如今,罗斯冰架的面积与得克萨斯州一样大,但是巴特从先前的研究中知道,冰架在相对较近的地质年代中要大得多,当时必须将其固定在罗斯银行。自解开以来,罗斯冰架前的崩塌(冰川或冰架上突然散出大量冰块)已经退缩了200多公里,或刚刚超过124英里。迄今为止产生的放射性碳年代表明,松动和退缩可能发生在大约350年前。Bart想了解取消固定的方式和原因。巴特在南极洲的罗斯海的一条船上度过了30天,收集数据。

巴特说:“为了了解未来冰盖如何振荡的大图,我们必须了解地球气候系统的这一部分过去是如何波动的。”“这项新研究的结果侧重于从罗斯银行获得罗斯冰架的一个重要的先前解开。大约30%的冰盖流汇聚到罗斯海。因此,来自罗斯海的一个古解开的数据应该提供更详细的信息。深入了解此类事件的发生方式和原因,以及随后冰盖和冰架的流动如何重组。”

在南极洲周围都有像罗斯海那样的固定点,那么,如果所有的冰架都被固定,并使整个大陆陷入不稳定状态,会发生什么呢?

假设,如果所有南极冰盖都融化,海平面将上升超过60米或180英尺。路易斯安那州的大部分地区都会发现自己在水下,佛罗里达州和所有其他沿海地区也会发现自己在水下。

“从罗斯银行撤出的固定只剩下了两个固定点,罗斯和罗斯福群岛,这稳定了罗斯冰架的范围。它们的固定将破坏这个冰盖大片区域的稳定性。”

但是巴特说,记住这一点在短期内不会发生是很重要的。巴特说:“有了大量的冰,就必须有巨大的能量转移才能融化如此大的体积。”“也许这将不会在我们的一生中发生,但我们不能否认有力的地质证据,即使在相对较近的地质历史中,也有大块的冰崩解并退缩了。”

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