格陵兰正在失去它的“冷静”。这并不算什么意外——它那厚达一英里的冰盖并不适合这个气候变化的时代。但这种“冷静”正在以比我们想象的更快的速度被撕碎。
根据周三在《自然》杂志上发表的新研究,气候变化已将格陵兰冰盖的融化速度推至前所未有的水平,这是至少350年来,甚至可能是过去7800年来都未曾见过的。由于多种因素形成的反馈循环,融化速度以及由此产生的流入海洋(并导致海平面上升)的径流量正在随时间加速。
这是一个惊人的发现。2012年,格陵兰经历了有记录以来最热的夏天之一,其冰盖约97%变成了泥泞,产生的融水径流量足以使全球海平面上升超过一毫米。那是一个极端情况,但新研究表明,那可能只是未来一瞥。
格陵兰的面积是德克萨斯州的2.5倍,是地球上仅次于南极洲的第二大冰盖。“总的来说,它拥有足够的冰,如果完全融化,可以使全球海平面上升23英尺,”新研究的首席作者、罗文大学的冰川学家Luke Trusel说。“虽然我们不认为这会很快发生,但了解它的变化对评估我们沿海社区和生计的风险至关重要。大约40%到50%的美国人口居住在沿海地区,所以我们可能不会经常想到格陵兰,但那里发生的事情至关重要。”所有这些水还可能扰乱稳定的陆地气候的全球海洋环流,并为海洋生态系统输送淡水和营养物质。
“今天,我们知道格陵兰是每年流入海洋新水的最主要来源,”Trusel说。“但要更好地了解它未来的冰融化速度,我们需要更全面地了解它迄今为止的变化。”
因此,Trusel和他的同事们着手工作,从三个海拔6000英尺的地点(三个在格陵兰冰盖本身,一个在近海的冰帽)钻取并收集了一系列冰芯。然后,该团队测量了构成每个冰芯的各个层级的物理和化学特性,追踪它们的融化和再冻结阶段,并记录了过去350年来格陵兰融化强度的历史。
“通过使用冰芯,我们可以字面意义上地‘钻回过去’,并且我们能够将观测期向前推进十倍,”伍兹霍尔海洋研究所的冰川学家、新研究的合著者Sarah Das说。
总而言之,该团队的分析表明,与工业化前水平相比,格陵兰的融化强度在过去20年中增加了惊人的250%到575%。在同一时期,自工业时代开始以来,冰盖总径流量增加了50%,仅自20世纪以来就激增了33%。
多种因素正在汇聚,形成多个反馈循环,所有这些都加剧了冰雪融化。其中之一是融化-反照率反馈,即融化会使雪变得更加颗粒状,吸收更多阳光并融化得更快。融化还会使颜色较深的冰暴露在阳光下,而颜色较深的冰比颜色较浅的冰升温和融化得更快。当融水在高海拔地区重新冻结时,它会温暖周围的积雪,这意味着第二年它们会融化得更快、更剧烈。更糟糕的是,这种再冻结还会使冰盖变得更加不透水,导致水流入海洋,而不是渗入冰盖的海绵状雪层。
“这对未来意味着什么,”Das说,“就是每进一步的升温,我们将损失更多的冰,其幅度将是过去相同升温程度的两倍或更多,导致海平面上升速度加快。”
这些发现与其他人研究格陵兰冰盖近代史时得出的基于模型的结论相似。不幸的是,尽管这项研究不能确切预测接下来会发生什么,但如果我们不尽快控制温室气体排放,其后果无疑将是灾难性的。
Trusel和Das希望通过在格陵兰以及南极洲等其他地区收集更多的冰芯来跟进这些研究。他们尤其热衷于调查那些正在迅速消失的小型冰川和冰帽——一旦冰消失了,它们所承载的环境记录也将永远消失。另外,在10年后对同一四个地点的冰芯进行分析,看看冰盖的状况如何,也将是有价值的。
尽管新的研究结果令人沮丧,但两人强调,现在还为时不晚,可以纠正方向。“未来掌握在我们手中,”Das说。“如果我们采取措施减少温室气体排放,我们可以减缓未来的升温,并大幅减少冰川和冰盖融化对未来海平面的影响。”