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研究確定南極「末日冰川」下有三股暖水流侵蝕 其中一股曾被嚴重低估

2021/4/12 — 23:36

資料圖片:南極思韋茨冰川,圖片來源:維基百科

資料圖片:南極思韋茨冰川,圖片來源:維基百科

最新刊於《科學進展》指,對南極思韋茨冰川 (Thwaites Glacier) 冰舌 (ice tongue) 的首次測量顯示,過去低估、來自東部的熱水於冰川冰舌下流動,加上其他和暖水流將會侵蝕了冰川幾個關鍵釘扎點 (pinning points) ,會加快該冰川流入海中的速度。

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,其面積超過 19.2 萬平方公里,相當於整個英國。思韋茨冰川連同派恩島冰川,兩個都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「活塞」,阻止融冰水流入海中。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。目前,「末日冰川」的融冰量約佔當前全球海水水位上升量的 10% 。

由於思韋茨冰川的偏遠地區和該地區的危險狀況,在其邊緣附近僅進行了極少量測量,而到目前為止,在思韋茨冰川下方更未曾進行過任何測量,團隊則利用深潛修理船 RAN 取得冰強度、溫度、海水的鹽度與融氧度等數據。

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領導研究的瑞典哥德堡大學物理海洋學家 Anna Wåhlin 指,這是第一次收集到對思韋茨冰川動力學建立模型所必需的數據,這些數據將幫助學者將來更準確計算當地冰融速度,同時減少目前全球海水水位變化普遍存在的巨大不確定性。

最終,團隊確定了三股暖流進入思韋茨冰川下方,其中一股更被嚴重低估。學界此前曾認為,該股來自東部的深海水流會被附近的水底山脊所阻擋,但是來自 RAN 的新數據表明,水流仍找到進入冰川下方的途徑。

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南佛羅里達大學地質海洋學家 Alastair Graham 解釋,使用船上的聲納,並結合來自 RAN 的高解像度海洋地圖,團隊能發現海水受海底幾何形狀影響而有不同的進出冰棚腔內的路徑。

團隊指,暖和的海水從北部的主要釘扎點兩側進入冰棚下方的空腔,可能會破壞整個結構的穩定性。材料中的釘扎點可阻止位錯 (dislocation) 的運動,要破壞結構則需要施加更大力量才能做到,換言之釘扎點被破壞,冰川就更易倒塌。

現時尚未清楚該些海水有多少熱量實際融化這些主要釘扎點,但團隊預測,僅由一個當地水流的能量便足以讓冰川以每年約 95 噸冰的速度融化,足以影響整個冰川系統的融化模式。團隊更明言,衛星觀測表明釘扎點的範圍在過去幾十年中有所減少。

世界被海水淹沒的「末日」可能被想像更快出現。

來源:
Science Alert, Warm Water Under The 'Doomsday Glacier' Threatens to Melt It Faster Than We Predicted, 11 April 2021

報告:
Wåhlin, A.K., Graham, A.G.C., Hogan, K.A. & et al. (2021). Pathways and modification of warm water flowing beneath Thwaites Ice Shelf, West Antarctica. Science Advances 09 Apr 2021: Vol. 7, no. 15, eabd7254. DOI: 10.1126/sciadv.abd7254

文/Alan Chiu

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