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南極西部海床基岩反彈或緩冰融速度 專家:南極冰蓋仍難免崩塌

2018/6/22 — 12:53

資料圖片,圖片來源:nasa

資料圖片,圖片來源:nasa

上周刊於《自然》的研究曾指,南極過去 25 年來已累積減少了 3 兆噸冰,大部份消失的冰均來自南極西部冰蓋,而融化速度更在 25 年間上升兩倍,單是南極西部融冰已令全球海水水位上升 6 毫米。有專家指,當地冰融長期會導致全球海水水位上升 3 米,現時融化速度加快,可能只是災難來臨的先兆。

最新刊於《科學》的研究則顯示,南極西部海床基岩因為冰蓋減少而出現反彈,在未來一個世紀上升 8 米,或可幫助剩餘冰蓋免受和暖海水侵蝕,延緩冰融速度。

西南極冰蓋相對南極其他地區冰蓋較為脆弱,因為該地冰蓋延伸至海底,與海床岩基連接,並形成了一個向內陸傾斜超過一公里的海底巨大盆地。目前,冰川雖然仍有活塞作用,減慢了海底冰蓋消退的速度。但隨著和暖海水不斷從下面侵蝕冰蓋,可能會使海底冰蓋往後消退,融化的冰水會倒灌入盆地,將冰塊從海底基岩提起,並跌入惡性循環之中繼續融化更多底層冰蓋。

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南極西極的海底盆地是在末次冰期時形成,當時冰蓋比現時更厚很重,導致海底基岩變形。領導是次研究的丹麥科技大學地球物理學家 Valentina Barletta 表示,地球猶如記憶海綿床褥一樣,一旦南極冰融,部份海床岩基會立即出現反彈;部份岩基反彈得較慢,因為較深層地幔的需要時間調整,應付較輕的負擔。

加拿大麥基爾大學地球物理學家 Natalya Gomez 的團隊曾在 2015 年對這過程進行模擬,發現基岩反彈可能會減緩當地冰消退速度,或者可透過基岩上升穩定冰蓋情況。不過,基岩反彈對穩定融冰狀況有多少幫助,取決於過程發生的速度,亦視乎地幔的熱度和黏度

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而 Barletta 的團隊則以六個全球定位 (GPS) 感應器,追蹤阿蒙森海附近微細的海床基岩上升幅度。該海域是南極西部融冰的主要地帶,此前的派恩島冰川與思韋茨冰川冰裂,都是在該海域發生。而在 2010-2012 年裝設了感應器後,團隊已發現到當地基岩快速上升,其後再花了兩三年時間才確認這個情況是事實。

團隊發現,在某些位置,基岩年均上長超過 4 厘米,是全球其中一個最快的岩層反彈之處,表明地球岩層比想像中有更高的彈性與黏度。上週刊於《自然》的研究顯示基岩反彈也曾於過去出現過;南極西部冰蓋於 1.2 萬年前的末次冰期結束時減退,但隨著基岩反彈出現,冰蓋又開始增長,展示出地球的動態變化與反應。

Barletta 指,由於南極西部地區地幔是如此黏稠,相信是正在適應近幾十年或幾百年的冰蓋改變,而非現時學界主流估計的基岩反彈速度、與幾千年前冰期冰川消退有關。隨著該地區冰量減少速度增加, Barletta 預測在一個世紀內,基岩反彈速度會快三倍。屆時部份位置基岩或會反彈大約 8 米,抬高當地冰蓋,減少南極脆弱冰川與和暖海水接觸的機會。

不過,美國國家冰雪資料中心 (NSIDC) 冰川學家 Ted Scambos 強調無論如何,人類維持現時的碳排放和氣候變化的步伐,基岩反彈多少最終都無法避免南極冰蓋崩塌;發現基岩反彈只是改變學界對冰蓋融化速度的認知。德國地質物理學家 Ingo Sasgen 同意說法,並指與融冰速度相比,基岩反彈仍是個相當緩慢的過程:「如果出現非常強勁的海水暖化現象,地殼有什麼反應,冰蓋都會繼續融化。」


來源:
Science, Rising bedrock below West Antarctica could delay catastrophic ice sheet collapse, 21 June 2018

報告:
Barletta, V.R., Bevis, M., Smith, B.E. & et al. (2018). Observed rapid bedrock uplift in Amundsen Sea Embayment promotes ice-sheet stability. Science 22 Jun 2018: Vol. 360, Issue 6395, pp. 1335-1339. DOI: 10.1126/science.aao1447

文/Alan Chiu 、審核/

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