南极洲东部三分之二的区域被冰盖覆盖,研究显示这片冰盖容易受到气候变化的影响。
地球上近70%的淡水冻结在覆盖格陵兰岛和南极洲的广袤大陆冰盖中。
即使目前处于稳定状态,东南极冰盖也对相对温和的气温升高极为敏感。
它的命运将取决于我们能否有效应对全球变暖。
南极洲东部三分之二的区域被一片巨大的冰盖覆盖,如果它融化,海平面将上升52米。过去,大多数科学家曾认为这片冰盖基本不受气候变化影响,但如今看法已不再如此。我们发表在《自然》上的最新研究揭示了唤醒南极洲这头沉睡巨兽可能带来的严重后果。
地球上近70%的淡水冻结在覆盖格陵兰岛和南极洲的广袤大陆冰盖中。两者储存的冰量相当于海平面上升约65米。因此,即使这些偏远极地冰盖的体积发生相对微小的变化,也会产生全球影响。据估计,有10亿人生活在海拔距海平面10米以内,其中2.3亿人生活在1米以内。
科学家通过估算冰盖的质量输入量(主要来自降雪)和质量输出量(主要来自积雪和冰融化,以及断裂后漂离的冰山),来衡量冰盖体积的变化。输入量与输出量之差称为冰盖的“质量平衡”,它对气候变化极为敏感。
最新的冰盖质量平衡测量结果描绘出一幅令人非常担忧的图景。格陵兰冰盖所含冰量相当于海平面上升约7.4米,在1992年至2018年间损失了3.9万亿吨冰,导致这段时期全球海平面上升11毫米。南极洲西部的情况类似,这里被称为西南极冰盖。该冰盖所含冰量相当于海平面上升约5.3米,并在1992年至2017年间损失了超过2万亿吨冰,使海平面上升约6毫米。
比我们以为的更敏感
或许令人意外的是,针对东南极冰盖开展的研究少得多。它是迄今世界上最大的冰盖,但过去人们认为它远没有那么容易受到全球变暖的影响。这是因为冰盖的大部分区域历经数百万年的“自然”气候变化仍然存在,而且近期测量结果表明,它一直处于平衡状态,甚至可能有所增厚(较暖的大气能容纳更多水汽,这意味着降雪更多)。事实上,过去一个世纪里,这片冰盖甚至可能略微减缓了海平面上升。
然而,过去二十年左右的观测结果表明,东南极冰盖对气候变暖的敏感程度可能远超此前的估计。托滕冰川和范德福德冰川等大型出海冰川正在变薄并后退。在威尔克斯地也有明显的冰量损失迹象,这里是冰盖的“脆弱腹地”。之所以这样称呼,是因为它坐落在远低于海平面的“陆地”上,因此特别不稳定。
从过去吸取教训
还有证据表明,在过去的温暖时期,东南极部分地区曾大幅后退。当时的二氧化碳浓度和大气温度仅略高于当前水平。
很可能在约300万年前的上新世中期暖期,东南极曾使全球海平面上升数米,冰量损失主要集中在威尔克斯地。近期研究还表明,约40万年前,威尔克斯地的冰层曾从当前位置向内陆后退700公里;当时全球气温仅比当前高1或2℃。因此,从过去得到的一个重要教训是:即使目前稳定,东南极冰盖仍对相对温和的升温极为敏感。
别唤醒沉睡的巨兽
那么,未来几十年乃至几个世纪究竟会发生什么?我们最近分析了各种计算机模拟的预测结果,以回答这个问题。我们的结果令人警觉,但也带来了一些鼓舞。
我们发现,短期内冰盖可能总体上仍会保持平衡,因为全球变暖造成的任何质量损失都会被降雪增加所抵消。尽管存在很大的不确定性,我们得出的结论是,到2100年,冰盖仅会使海平面上升约2厘米,远低于格陵兰岛或西南极冰层融化预计造成的海平面上升。
然而,未来几个世纪东南极对海平面上升的贡献,将关键取决于我们能否遏制排放。如果高排放持续推动变暖,使变暖在2100年后仍继续,那么到2300年,东南极可能使海平面上升约1至3米;到2500年,可能上升约2至5米。这将叠加在格陵兰岛和西南极的显著贡献之上,威胁数百万沿海居民。
然而,至关重要的是,我们的分析表明,如果《巴黎协定》将升温限制在远低于2℃的目标得以实现,那么即使再过五个世纪,东南极对海平面上升的贡献仍将低于0.5米。
世界最大冰盖的命运仍掌握在我们手中。









