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氣候暖化令南極兩主要冰川融化急遽加快 或對全球海水水位上升產生重大影響

2020/9/17 — 15:18

有末日冰川之稱的思韋茨冰川 (Thwaites Glacier) 正以驚人速度融化。(photo credit: NASA ICE / James Yungel, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Thwaites_Glacier_Tongue.jpg)

有末日冰川之稱的思韋茨冰川 (Thwaites Glacier) 正以驚人速度融化。(photo credit: NASA ICE / James Yungel, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Thwaites_Glacier_Tongue.jpg)

最新衛星圖像顯示,南極兩個重要且不穩定的冰川的最脆弱位置正快速崩塌,導致其冰棚 (ice shelf) 破裂,將對全球海水水位上升產生重大影響。

派恩島冰川連同鄰近的思韋茨冰川 (Thwaites Glacier) 都是南極西部冰蓋與阿蒙森海之間的重要緩衝,亦是該地區變化最快的冰川,是全球海水水位上升幅度的 5% 來源。科學界指,該兩個冰川對氣候變化有高度敏感性。

周一刊於《美國國家科學院期刊 (PNAS) 》的研究發現,該兩個冰川的基礎正在削弱,過去幾十年的耗損加快其退縮,可能導致冰棚在未來崩塌。

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暖化導致關鍵位置削弱加快融冰速度

該研究由荷蘭代爾夫特理工大學地球科學與遙測學部助理教授 Stef Lhermitte 領導。團隊利用 1997–2019 年期間的衛星數據,記錄兩個冰川融化的過程。融化地區均有大量冰隙與外露的裂縫。新研究更表明,冰棚可能會解體。

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當冰從冰蓋流失到海中時,其邊緣會形成一些薄弱但冰快速流動的區域,學界稱之為「剪切邊緣 (shear margins) 」,而新研究發現剪切邊緣均被削弱。

科學家自 1999 年起記錄了派恩島冰川剪切邊緣的撕裂現象,衛星圖像顯示,撕裂在 2016 年急劇加速。同樣地,思韋茨冰川於 2016 年的剪切邊緣也開始進一步向上撕裂,令到冰與岩床匯合的接地線迅速出現裂縫。團隊警告,這過程會形成一個反饋循環:不斷被削弱的冰棚正加速破壞冰川脆弱的剪切邊緣,這反過來又會導致冰棚加快崩解。研究亦表明,此反饋循環應包括在預測海水水位上升的模型中,但數據並無納入現存模型中。

Lhermitte 表示,冰棚就有如一度緩慢的車龍:冰棚在海上漂浮,會阻住背後冰蓋的冰流動,因此當冰棚上剪切邊緣這些「緩慢的汽車」愈來愈少,冰流入海洋的速度就會更快。

冰蓋、冰川和冰棚之分別

冰蓋 (ice sheet) 是一塊巨型冰塊,覆蓋至少 50,000 平方公里的陸地面積,一般常見於高原地區。

冰川 (glacier) 是指大量冰塊堆積形成如同河川般的地理景觀。在終年冰封的高山或兩極地區,多年的積雪經重力或冰河之間的壓力,沿斜坡向下滑便形成冰川。

冰棚 (ice shelf) 是陸地上的冰川或冰原延伸至海中、在出海口累積成巨大的浮冰,並與其海岸線連在一起,冰棚前緣會崩落成冰山。全世界只有南極洲、格陵蘭、加拿大的海岸線有冰棚。

Credit: NOAA

Credit: NOAA

有「末日冰川」之稱的思韋茨冰川是南極洲最大、最不穩定的冰川之一,面積超過 19.2 萬平方公里,相當於整個英國。連同派恩島冰川,兩個冰川充當連接南極西部冰蓋和海洋的動脈,其底部是永久性的浮冰棚,可作為冰蓋快速流動的冰的「活塞」。據美國太空總署 (NASA) ,該地區的冰層足以令全球海水水位升高 1.2 米。

冰川下現深峽谷或更多暖海水底層侵蝕

上周兩份刊於 The Cryosphere 的研究發現,思韋茨冰川下有隱藏的深峽谷,部份更深超過 800 米,可能比想像中有更多和暖的海水進入冰川下的位置,將冰川由底部接地線融化。

研究指,在過去 30 年思韋茨冰川及其附近冰川的冰流失率已增加 5 倍以上,而如果思韋茨冰川倒塌,可能會導致全球海水水位上升約 64 厘米,因此被稱為「末日冰川」。

來源:
CNN, Ice shelves propping up two major Antarctic glaciers are breaking up and it could have major consequences for sea level rise, 15 September 2020

報告:
Lhermitte, S., Sun, S., Shuman, C. & et al. (2020). Damage accelerates ice shelf instability and mass loss in Amundsen Sea Embayment. PNAS first published September 14, 2020. doi: 10.1073/pnas.1912890117

文/Alan Chiu

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