在南极夏季，数以千计的湖泊在大陆冰盖边缘形成，蓝色湖水令人着迷。随着气温升高，积雪和冰层融化，并汇集到冰面的洼地中。我在杜伦大学的同事最近利用卫星记录到超过65,000个此类湖泊。
尽管季节性融水湖在该大陆上已形成数十年，但此前从未在东南极沿海地区如此大规模地记录到湖泊。这意味着，世界上最大冰盖的部分区域可能比此前认为的更容易受到气候变暖的影响。
湖泊影响冰架
南极洲大部分地区被漂浮的冰体平台所环绕，这些平台往往高如摩天大楼。这些被称为“冰架”。过去，当部分冰架崩解时，卫星记录显示，在崩解前不久，成片湖泊先是扩大，随后突然消失。例如，数百个湖泊消失了，发生在拉尔森B冰架灾难性崩解前的数周内。2002年，该冰架在短短两个月内有3,250平方公里的冰体破裂。
此次崩塌可能与这些湖泊的水有关：湖水灌入裂隙后起到楔子作用，水的重量使裂隙扩大，从而引发一系列裂缝。湖泊的重量还可能使冰架表面发生弯曲，导致进一步破裂，这被认为有助于冰架变得不稳定并最终崩塌。
冰架如同门挡，支撑着内陆大量的冰体。一旦冰架消失，为冰架供给的冰川将不再受到阻挡，会更快地流入海洋，从而导致海平面上升。
冰盖表面融化
科学家早已知道，湖泊会在南极冰盖上形成。但最新研究发表于《科学报告》（Scientific Reports），显示形成的湖泊远比此前认为的多，包括在冰盖的新区域、更深入内陆以及更高海拔处。
由于寒冷和偏远的环境使得在实地测量和监测南极洲湖泊在后勤上颇具挑战，实地，我们很大程度上依靠卫星图像了解这一切。本次研究所用的卫星之一是欧洲航天局的哨兵二号（Sentinel-2），它每五天即可覆盖全球地表一次，并能探测到小至十米的地物。
我的同事分析了2017年1月拍摄的东南极冰盖卫星图像。图像总覆盖面积为500万平方公里（相当于英国面积的20多倍以上）。
由于与冰相比，水对某些波长的反射非常强烈，因此可以通过将图像像素分类为“水”或“非水”，在这些图像中探测到湖泊。通过这些图像，我们可以精确判断湖泊何时形成、如何生长和排水，以及其范围和深度如何随时间变化。目前探测到的最大湖泊长近30公里，据估算其蓄水量可填满40,000个奥运标准游泳池。
值得担忧吗？
在气候变暖的背景下，科学家特别关注这些湖泊，因为它们未来可能会加剧冰架和冰盖的不稳定。
如同海绵一般，冰架吸收的融水越多，其吸水能力就越弱，这意味着更多的水会以湖泊的形式在其表面积聚。表面湖泊越多，水就越有可能排出、灌入裂隙，并可能引发弯曲和破裂。若此情况发生，南极洲周边的其他冰架可能会像拉尔森B冰架一样开始崩解。伸入海洋的漂浮冰舌也可能十分脆弱。
与此同时，在格陵兰岛，科学家观察到整个湖泊的水在数日之内排空，融水经由冰盖中被称为“冰穴”（moulins）的垂直通道下泄。温暖湿润的冰底被融水润滑，使冰体滑动更快，并更迅速地流入海洋。
南极洲是否也在发生类似的情况？卫星图像中湖泊的消失表明它们可能以这种方式排水，但科学家尚未直接观测到这一现象。如果我们要了解这片大陆可能失去多少冰体，以及它对全球海平面上升的贡献有多大，就必须了解这些表面融水湖的行为。它们虽然引人入胜，但可能预示着南极洲未来的不稳定。
