研究人員正卸載設備,開始疏通「大力神穹頂」冰跑道。圖片來源:Knut Christianson
冰川學家在南極洲西部看到了融化失控的跡象。圖片來源:Mario Tama/Getty
本月,南極科學家們計劃啟動雪地車,開始對一個名為「大力神穹頂」的厚冰脊進行雷達探測,該探測計劃旨在指導美國下一個深層冰核的鑽探。這個位於南極洲東部和西部之間,距離南極點400公裡的圓頂冰穹,可能為南極洲巨大冰原的未來提供重要線索。
溫度變化被認為是導致南極洲西部冰層崩潰的原因,冰川學家希望重新獲得13萬至11.6萬年前的詳細氣候記錄,當時南極洲的溫度比現在高1℃。
隨著氣候變化的加劇,更好地了解當時的情況,可以幫助科學家們預測南極洲西部的一些行為。近年來,該地區冰川流入海洋的速度有所加快,許多科學家擔心,氣溫上升已導致冰川融化失控。南極洲西部的冰含有足夠的水,可以使海平面上升3米多。
「如果南極洲西部冰蓋崩潰,『大力神穹頂』基本上會被海水淹沒。」美國華盛頓大學冰川學家Eric Steig說。他希望,科學家可以看到以前該地區圓頂冰穹崩塌的一些信號。
美國國家科學基金會(NSF)提供近63萬美元,用來支持Steig和同事們進行「大力神穹頂」深度和結構的雷達探測調查,相關工作於今年1月份開始。而耗資150萬美元的鑽探項目最早可能於2022年開始,目前還在等待該機構的批准。
為NSF提供諮詢的美國達特茅斯學院冰川學家、美國冰層鑽探項目負責人Mary Albert表示:「『大力神』的結構或將成為南極洲西部冰蓋崩塌時大氣和海洋活動的見證者。」
去年,惡劣的天氣和出乎意料的崎嶇地形使得NSF的「大力神」貨機很難在「大力神穹頂」降落,這限制了科學家對其進行雷達探測。儘管如此,主持雷達探測的冰川學家Knut Christianson說,華盛頓大學的研究小組還是成功找到了兩個可能的鑽探地點,這兩個鑽探地點的冰層深度在1.6~2.8km之間。
今年,在新修的冰跑道的幫助下,Christianson和同事們計劃用30天左右的時間收集數據。Christianson的團隊正在尋找一直到南極基巖都凍結的冰,這增加了研究人員從最古老的冰雪層中回收氣泡的可能性,這些氣泡是地球在冰期循環時積累的。
據悉,這些氣泡可以揭示大氣中溫室氣體、痕量氣體和氣溶膠的含量在十年間是如何發生變化的,從而幫助研究人員重建過去的氣候。來自「大力神穹頂」古冰的數據可能有助於揭示南極洲西部冰蓋在13萬至11.5萬年前,也就是冰川期的短暫間歇期,是否完好無損。
有證據表明,那個時期的海平面比現在高出9米。Steig說,如果不是南極洲西部冰層的消失,這種現象很難解釋。但是,冰原崩塌的確鑿證據一直很難獲得。
2011年,冰川學家在南極洲西部完成了鑽探工作,他們希望能在冰芯中捕捉到那個古老的溫暖時期。但是,他們提取的冰芯只能追溯到6.8萬年前,可能因為較老的冰已經融化了。模型顯示,有15萬年歷史的「大力神穹頂」最深處的冰層幾乎沒有融化,甚至根本沒有融化。
「在『大力神穹頂』的底部很可能有200萬年歷史的冰。」對此,Steig表示他並不會感到驚訝,但科學家們能從如此古老且通常被壓縮的冰中提取多少信息還不清楚。
美國斯克裡普斯海洋研究所古氣象學家Jeffrey Severinghaus說,「大力神穹頂」最大的問題之一是,13萬年前氣候變暖時那裡的天氣是如何變化的。氣候模型顯示,南極洲西部冰蓋的崩塌改變了整個地區的空氣循環,給「大力神穹頂」創造了更惡劣的條件。
Severinghaus的研究表明,在冰中沉積的氪同位素和其他微量氣體的含量會隨大氣壓力的變化而變化。這表明,科學家應該能夠從「大力神穹頂」中看到風暴的證據。
Severinghaus說,在那裡鑽探可能會提供一個前所未有的機會,以確定歷史上南極洲在關鍵時期發生了什麼。「這是一個很好的模擬。」他補充道,「因為人們正朝著這個方向前進。」
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