当一座国家大小的冰山脱离冰架时,会发生什么?

当一座国家大小的冰山脱离冰架时,会发生什么?
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你永远不会忘记第一次看到冰山的情景。在海上,船只的地平线构成一个二维空间,而一块三维冰体出现在海洋中,着实令人惊叹。但说实话,你看到的第一座冰山很可能很小。从南极洲向北漂移到足以威胁航运的区域的冰山,大多已有许多年历史,已走到生命周期的末期。它们是曾经从大陆脱离的巨大冰体留下的小碎块。

不过,偶尔也会有一座庞然大物从南极洲边缘脱离,漂流而去。这类冰山绵延数十公里,可能高出海面约100米,水下部分还可延伸数百米。它们被称为 桌状冰山 ——人类很少能见到如此庞大的冰体,但它们是南极洲冰川冰正常循环的一部分。

人人都知道南极洲是一片冰雪覆盖的大陆,但冰并非静止不动。在科学家看来,那里是一个动态环境——关键只在于你观察的时间尺度。降雪落在大陆上,随着时间推移累积成层层冰体,并沿着 冰川 向海岸流动。

这些冰川抵达海洋后会断裂并释放出 冰山 ,或形成大片漂浮冰体,称为冰架。在少数特殊地点,冰川可向海洋延伸数十公里——形成 巨大的冰指 ,厚达数百米,伸向海中。

它们就像一道墙,遮护着其背风一侧的区域;因此,那里不会被漂浮的海冰覆盖,而可能全年保持开放,形成所谓的 冰间湖。海洋仍会结冰,但盛行风会不断将冰推开。冬季持续开放的水域有助于海豹和企鹅生存,也能促进浮游植物的生长。

追踪超级冰山

法国研究团队在南极开展研究,并在《 自然·通讯 》期刊发表了一篇新论文,考察了默茨冰川背风侧冰间湖过去250年的历史。这条冰川形成了从大陆向外延伸的冰指之一,其背风侧的冰间湖面积可达6,000平方公里。

研究人员从背风区域的海床采集了一份沉积物岩芯样本(上图中的红色星号),并利用钛含量等气候代用指标回溯历史——钛含量可作为沉积物中陆源物质占比的代用指标。

这些代用指标可以告诉我们,在某一时期该区域由哪些浮游生物物种占主导:如果沉积物中以生活在开放水域的物种为主,他们便可推断冰间湖当时存在,因此默茨冰川有一条向北延伸的长舌状冰体。如果沉积物中以生活在海冰中的物种为主,则冰间湖和冰川舌状冰体都不存在。这是一种研究冰川流动相当巧妙的方法。

研究人员发现,默茨冰间湖大约每隔70年会消失一次,每次持续数十年。鉴于冰川每年向前推进约1公里,这意味着该区域定期形成一座绵延数十公里的超级冰山。

如今,凭借我们能够轻松获取的 卫星图像 ,几乎可以实时看到这一过程: 2010年2月,一座 含有近9000亿吨淡水的冰山脱离了冰川。

接下来会发生什么?

你或许会以为它会向北漂离大陆,但如此巨大的冰山并没有一条轻松的航路。它们会撞上海床上任何相对浅的区域,沿途颠簸,并摧毁挡路的一切。大多数人都知道拖网捕捞会破坏海床;不妨 想象一下 9000亿吨冰体刮过海床会留下怎样的破坏痕迹。

特大冰山会获得识别代码;这座冰山被命名为 C28 ,因为它是南极洲这一扇区脱离的第28座大型冰山。C28花了两个月才到达深水区,随后裂成两块(C28A 和 C28B ,你若想知道的话);两块都 依然庞大,并在接下来几年里继续断裂成越来越小的碎块,形成更多冰山。

这些巨型冰山仍靠近海岸时,会给企鹅带来麻烦:它们突然必须绕过冰山,跋涉更远的路程,才能找到开阔海域和食物。在巨大冰山附近成长的幼鸟可能会挨饿而死,甚至可能导致整个企鹅群落无法存续。

这些巨型冰山漂离时,会创造出自己的栖息地: 使海水降温、淡化,还会 将铁带入海洋 ,从而为南乔治亚岛等偏远地区食物链底层带来更多藻类和浮游生物。在那里,冰山会 搁浅并消亡。

过去约50年里,默茨冰川原本稳定的生长与消融循环已经瓦解。研究人员认为,这是南极上空风循环方式发生大规模变化所致,这种变化被称为 南半球环状模态 (SAM)。其他研究表明,近几十年来 SAM的变化 带有人为影响的痕迹。看来,即使在南极洲,我们也能识别出人类对气候过程的影响,而这些过程很可能已持续了数千年。

本文由 The Conversation合作发表。请阅读 原文。

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作者:Mark Brandon 是英国开放大学极地海洋学高级讲师。

图片:这张未注明日期的 NASA 图片显示了南极洲的思韦茨冰川。路透社/NASA/资料图片,经路透社发布

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