关于全球气候变化,南极洲可以教会我们什么

锁在冰层中的是过去气候如何应对变化的线索。

关于全球气候变化,南极洲可以教会我们什么

冰层中隐藏着过去气候如何应对变化的线索

作为数千年来气候变化的见证者,南极冰盖是研究过去气候变化并为未来预测提供信息的独特记录,但破译大陆的气候历史以对整个地球进行预测需要跨国合作。

南极冰盖覆盖了地球表面的 8.3%,是地球上最大的冰冻淡水库。如果所有冰都融化成液态水,全球海平面将上升 57.9m(190 英尺)——这被称为“海平面当量”。虽然这种情况是极端的,但它显示了南极洲储存了多少水以及它对我们的气候有多么重要。南极冰盖是地球的恒温器,而该恒温器是由冰盖中冻结的水量控制的。

冰盖的消失会产生负反馈循环。冰盖、冰架和冰川充当巨大的反射面,将阳光反射回太空。这样做可以使地球保持凉爽(这称为反照率效应)。但随着我们失去那些巨大的白色表面,反射掉的太阳光就会减少,因此地球可能会变暖。

虽然南极冰盖变薄已被归咎于海洋温度升高等原因,但跨国科研小组的研究表明,海洋变暖导致南极半岛冰架在近几年内大幅萎缩。过去9000年。该小组预计,海平面以下 0.3-1.5m 处海洋温度升高 50℃ 至 400℃ 会产生影响,并建议冰架融化将因此加剧。

“为了做到这一点,我们必须共同努力,因为南极洲太大了,而且几乎没有被勘探过,”海洋地质学家、前南极洲首席官员劳拉·德·桑蒂斯 (Laura de Santis) 说。 过去的南极冰盖 (派斯)研究计划。直到 1957-58 年国际地球物理年(一项旨在改善南极科学合作的倡议)之后,才有更多国家投入资金调查南极洲。 “[用科学术语来说]我们最近在南极洲进行了测量和科学研究。”

大多数冰都在冰盖周边消失,海洋在冰盖周边融化并破碎冰块,这一过程称为海洋强迫
皮帕·怀特豪斯 (Pippa Whitehouse) 的图片(英国达勒姆大学)

南极洲共有三个冰盖,其中绝大多数冰位于南极东部冰盖(EAIS)。该冰盖覆盖了大部分南极陆地,海平面相当于 53.3 m(175 英尺),较小的西南极冰盖 (WAIS) 俯瞰阿蒙森海,以及南极半岛冰盖 (APIS)延伸至南美洲,其海平面当量分别为 4.3m(14 英尺)和 0.2m(0.7 英尺)。

位于 EAIS 中心 降雪很少,地表融化也很少。一年中的大部分时间,这片广阔的土地都寒冷干燥。而西海岸周围有大量降雪和大量融化。大多数冰都在冰盖周边消失,海洋在冰盖周边融化并破碎冰块,这一过程称为海洋强迫。

冰流失到海洋的速度正在增加。目前,大部分质量损失来自 WAIS。 “在南极洲西部的大部分地区,冰直接流入海洋,”地理学家、冰盖建模师、固体地球响应和对冰冻圈演化影响 (Serce) 项目的前首席官员皮帕·怀特豪斯 (Pippa Whitehouse) 说道,该项目是由南极洲科学研究院领导的另一个研究项目。 南极研究科学委员会 (瘢痕)。 “冰位于海底,这对于它如何响应气候强迫至关重要。当我们使海洋变暖时,海洋就会沿着冰盖流动,并从下面融化它。”

冰架对于保护南极洲发挥着重要作用。

一旦这个屏障被移除,冰盖向海洋的流动就会大大加速,从而导致海平面上升。

Laura de Santis(意大利 INOGS)的图片

海冰和冰架(冰原在水面上的延伸)不具有海平面当量。由于它们已经漂浮在海洋上,如果它们融化,它们不会改变海平面(就像饮料中融化的冰块,体积保持不变)。但怀特豪斯说,冰架在保护南极洲方面仍然发挥着重要作用。它们支撑着流入其中的冰盖,一旦这个屏障被移除,冰盖流向海洋就会大大加速陆地冰进入海洋,从而导致海平面上升。

怀特豪斯说:“如果我们失去了这些支撑,我们从冰盖上失去更多冰的速度就会加快。”

派斯、塞塞和 南极洲的不稳定性和阈值 (即时)研究计划 SCAR 联合来自 45 个成员国的科学家,包括地质学家、化学家、生物学家和经济学家,分析海洋、大气和冰冻圈的相互作用,以重建过去的冰盖质量并预测未来的冰盖质量。

德桑蒂斯说:“我们需要结合多学科工作,以了解冰盖对持续气候变暖以及预计在未来几十年内进一步变暖的敏感性。”

Tim Naish 的图片 – 新西兰惠灵顿维多利亚大学

科学表明,[冰盖融化]在人类时间尺度上是不稳定的,并且可能是不可逆转的——蒂姆·奈什

每位专家都有独特的研究兴趣,扩大我们对气候变化如何影响不同系统的理解。通过深入冰冻的南极地面钻探,一个全新的世界出现了。大约90万年前的白垩纪时期,南极洲是一片茂密的沼泽。 来自冰下土壤的样本含有花粉、孢子和根。

尽管外表冰冷, 南极周围的海底是微小微生物的家园。有些生命甚至能在冰层下生存,比如 南极冰下湖泊中的藻类和缓步动物。虽然南极洲的研究重点是冰盖模型和冰损失对海平面的影响,但这里也是生物学家和生态学家的研究基地。 伤疤 项目。

气候变化的影响可能会导致地球两极发生比全球平均水平更大的变化,这一过程称为极地放大。 Pais 项目发现 极性放大将加速,这意味着与世界其他地区相比,两极变暖的比例将会增加。

“科学表明,[冰盖融化]在人类时间尺度上是不稳定的,并且可能是不可逆转的,”古气候学家兼 Instant 首席执行官蒂姆·奈什 (Tim Naish) 说。 “我们在卫星数据和海洋测量中看到的是,南极洲海岸周围的海洋开始变暖,冰正在流入温暖的海洋,而这些冰盖开始破裂。”

奈什说,下一步是更广泛地传达这一信息。 “我们所做的很大一部分工作就是解释这些变化对人类和社会的影响。”

“科学研究不能再在后台进行了,”奈什说。 “它需要与那些使用该科学的人共同制作、共同设计的方式来完成。我认为刀疤越来越意识到这一点。”


本文已由斯德哥尔摩国际科学基金会的 Elvis Bahati Orlendo 和 Pint of Science 的 Elodie Chabrol 审阅。

由国际科学理事会付费并颁发。

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