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南極冰湖突神秘消失 出現11平方公里的「巨坑」

隨著全球變暖,地球上一些最寒冷的地方正在發生驚人的變化——如果不是因為衛星的監測,這些變化可能會被人類完全忽視。

包括來自加州大學聖地亞哥分校斯克里普斯海洋研究所的幾名科學家在內的一個全球科學家團隊發現,在南極冰架的表面上,一個覆蓋著冰的大而深的湖,竟在幾天內突然消失了。

這種罕見的事件,記載在日前發表於《地球物理研究快報》(Geophysical Research Letters)上的一項研究。

2019年的南極冬季,科學家在南極東部的冰架測定。據估計,這個冰下湖泊擁有6億-7.5億立方米的水,相當於聖地亞哥灣兩倍的體積。結果卻發現,它神秘消失了,只留下了一個面積約為11平方公里的"巨坑"。

研究人員利用雷達衛星上的圖像,可以"看到"極地夜晚的情況,確定事件發生的時間為6月的一周或更短。排水後,在冰架表面形成了一個類似火山口的凹陷,覆蓋了約11平方公里(4.25平方英里)。這個被稱為冰"洞"的地表凹陷處包含著冰覆蓋層的斷裂殘餘。

水力壓裂過程中,都會涉及到在南極半島的小冰架的坍塌,裂縫的出現意味著湖水可以泄入海中。但是,這種情況以前只出現在規模較小的冰架上,如今神奇"失蹤"的冰下湖泊,所在之處冰架卻是厚達1.4千米!這太不可思議了!

南半球冬季的這一現象,也被 NASA的 ICESat-2上的綠光雷射儀器捕捉到了。這顆衛星發射光子脈衝,並精確定位從地球接收回來的每個光子的反射點。

在湖泊排水之前和之後,在精確的地面軌道上重複 ICESat-2的軌道,揭示了破壞的垂直規模。儘管水的損失使漂浮的冰架變輕,海洋壓力使其向上彎曲,湖面表面在洞中下降了多達80米(260英尺),而湖的周圍上升了多達36米(118英尺)。

近幾十年來,隨著氣溫的上升,一些冰架的表面融化更嚴重,而對未來變暖的最新模型預測顯示,這種趨勢仍在繼續,並產生更多的融化湖。這增加了廣泛的水力壓裂的風險,這可能會導致冰架崩潰,使冰更快地從地面冰蓋中流出,海平面上升。研究人員說,現在,可能增加的流入深冰覆蓋的湖泊和厚冰架的水力裂縫,也應該被考慮到未來變暖的預測中。

該團隊還使用了由明尼蘇達大學極地地理空間中心( PGC)繪製的地表高程地圖,表明破壞改變了60平方公里(23平方英里)的區域景觀。

他們通過空腔的體積和隆升的程度計算了流入海洋的水量。雖然埃默里冰架在南部夏季確實有許多融化的湖泊和溪流,但當湖泊乾涸時失去的水量是每年融水輸入的好幾倍。

湖的隆起在原來的淺湖臂上形成了一個新的湖。在下一個融化季節,這個湖在幾天內以每天100多萬立方米的速度填滿,並流入洞中。幾天後,當 ICESat-2再次穿越冰線時,該團隊能夠測量到一條20米寬(65英尺)的融水通道,它剛剛切入冰線,探測到三米深的水面,光子從三米深的河床散射。

作者說,現在就得出這個融水湖的排水與南極洲周圍氣候變暖等更廣泛趨勢有關的結論還為時過早。不過,有了這種新的觀測能力,以及越來越多的 ICESat-2和 PGC數據被收集起來,他們將能夠進一步了解這些深湖有多普遍,以及它們是如何隨著時間演變的。

"這一突然事件顯然是幾十年來融水在冰的絕緣蓋下積累和儲存的一個『頂峰』。"哥倫比亞大學拉蒙特多爾蒂地球天文台教授、協助測量地表融水的合著者喬納森·金斯萊克( Jonathan Kingslake)表示。

水消失後形成的"巨坑"未來會扮演什麼角色仍然是個謎——它可能會再次積累融水,或更頻繁地排入海洋。可以肯定的是,科學家們現在正在關注它。

責任編輯: 李韻  來源:前瞻網 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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