在标志性冰川下一瞥，你会发现它是如何加速海平面上升的

研究人员将一艘潜水器放入南极冰层的一个洞中，以便对思韦茨冰川的底部进行有史以来最近距离的观察越来越不稳定冰盖已经成为气候变化的标志，也是人们第一次看到冰层与陆地相遇的地方。

巨大的裂缝将危险的南极冰川推向崩溃的边缘

这些观察结果发表在《科学》杂志的两篇论文中自然2月15日^1，2，可能有助于确定当前全球海平面上升预测中最大的不确定性之一。这些研究表明，南极西部冰盖和冰川流动如何响应气候变化的模型缺少一些重要的细节。把这些见解结合起来，就能弄清楚未来冰层会如何变化，以及为什么会发生变化。

目前，这项工作在海平面上升方面“既没有好消息也没有坏消息”，合著者彼得·戴维斯说，他是英国剑桥市英国南极调查局的物理海洋学家。“冰川仍在以前所未有的速度移动。”

减少不确定性

政府间气候变化专门委员会预测，到2100年，海平面可能会上升38到77厘米，但格陵兰岛和南极冰盖的崩塌或融化理论上可能会使海平面再上升1米。“所有这些都是为了消除这些不确定性，”纽约伊萨卡康奈尔大学的地球科学家布兰妮·施密特(Britney Schmidt)说，她是两篇论文的合著者。

思韦茨冰川是位于南极西部的一块快速移动的冰块，面积相当于佛罗里达州。卫星研究表明，自20世纪90年代末以来，它的“接地线”——附着在基岩上的冰转变为漂浮在海上的冰——已经向内陆移动了14公里，其中一些部分以每年1.2公里的速度后退。

“地面线退缩”是斯韦茨冰川造成当今全球海平面上升4%的原因(见“退缩的冰川”)。随着接地线向内陆移动，它会抬高更多更厚的冰，漂浮在海上。这反过来又提高了海平面，使冰川移动得更快。这一过程可能会导致加速崩塌，因为海岸冰层的侵蚀会让后面数公里的冰层以更快的速度流向海洋。

研究人员认为，地面线的后退是由温暖的海水融化了冰的下面所导致的。气候变化改变了该地区的风向，使得一小片温暖的海水流向南极西部．

钻取数据

为了调查这一过程，戴维斯、施密特和他们的同事决定深入冰川，看看接地线。

他们用热水在近600米的冰层上钻了一个大约30厘米宽的洞，然后放下仪器和一个名为Icefin的远程操作工具。这使他们能够比以往任何时候都更近距离地观察冰的底部和接地线。在2020年1月的五天里，他们拍摄了冰川底部的图像和视频，并收集了有关水温、盐度等的数据。一些留在现场的仪器已经采集了一年多的数据。

研究人员发现冰层下方的融化速度仅为每年2-5.4米，远低于模型预测的14-32米¹．“这非常令人惊讶，”戴维斯说。

水在冰点以上1.5°C左右。然而，他们发现冰层下面覆盖着一层薄薄的冰冷新鲜的融水，由于水是静止的，这就阻止了热量转移到冰层上。戴维斯说:“实际上，有足够多的热量来驱动快速融化，但你需要让这些热量穿过保护层。”

在冰下有裂缝和陡峭的楼梯状特征的区域，融化速度最高²．它们将寒冷的、保护性的融水转移，让热量到达冰，融化冰，使裂缝变宽。

敏感的冰

西雅图华盛顿大学的冰川学家Eric Steig说，这两篇论文可能有助于澄清南极冰的简单模型所缺失的东西，这些模型似乎没有捕捉到被认为在地球历史上温暖时期发生的巨大变化。研究结果强调了冰对特定因素相当敏感的方式:尽管从底部融化的速度很低，但冰川退缩的速度可能很快;最明显的融化正在帮助从下面凿出裂缝，这可能会促使大块的冰破裂。“也许你不需要那么多的融化来影响结构的完整性，”施泰格说。

麻省大学阿默斯特分校的地球物理学家和冰建模师罗伯特·德康托说:“这些艰苦的观测对于我们用来预测冰盖未来的模型中对这些过程的处理绝对至关重要。”“我们需要更多这样的人。”

当这些信息被建立到模型中时，它应该会加强对南极冰层和全球海平面变化的预测。目前还不清楚，这究竟是一幅更可怕的图景，还是一幅更令人放心的图景。施密特说:“我真的无法推测。”