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搜寻见证南极西部崩塌的古老冰层

2020-02-11 17:03:05来源:

这个月的某个时候,南极洲的科学家计划启动他们的雪地车,并开始对厚实的冰脊Hercules Dome进行雷达探测。圆顶位于南极东部和西南之间,距南极400公里,可以为大陆上广阔的冰原的未来提供重要线索。

这些调查旨在指导美国下一个深冰芯的钻探。冰川学家希望能检索到116,000至130,000年前的详细气候记录,当时认为温度比今天低1ºC曾导致西极南极洲冰层坍塌。

更好地了解随后发生的事情将有助于科学家预测随着气候变化加剧南极洲西部的行为。近年来,该地区的冰川流向海洋的速度加快了,许多科学家担心气温升高会引发失控的融化。南极洲西部的冰层中含有足够的水,可以使海平面升高3米以上。

西雅图华盛顿大学冰川学家埃里克·斯蒂格(Eric Steig)说:“如果南极西部冰盖坍塌,那么大力神穹顶基本上就是海滨财产。”他希望科学家们能够从圆顶上看到该地区长期冰崩的信号。

美国国家科学基金会(NSF)已向Steig及其同事提供了将近63万美元的资金,用于对Hercules Dome的冰深和结构进行雷达调查。该工作于一月份开始。这个耗资150万美元的钻探项目可能最早在2022年开始,尚待机构批准。

新罕布什尔州汉诺威市达特茅斯学院的冰川学家玛丽·阿尔伯特(Mary Albert)说:“赫拉克勒斯的结构将成为西方南极冰盖塌陷时大气和海洋活动的见证。”向NSF提供建议的“冰钻计划”。

小气泡

恶劣的天气和出乎意料的崎terrain地形使去年NSF Hercules货机难以在Hercules Dome降落,这限制了科学家进行雷达测量的能力。尽管如此,领导雷达调查的冰川学家克努特·克里斯蒂安森(Knut Christianson)说,尽管如此,华盛顿大学团队还是设法确定了两个潜在的钻探地点,它们的冰层深度在1.6至2.8公里之间。

今年,他和他的同事计划花费大约30天的时间来收集数据,这是在一条新修整的冰跑道的帮助下进行的。Christianson团队正在寻找一直到南极基岩完全冻结的冰块。这增加了研究人员能够回收被困在最古老的雪和冰层中的气泡的可能性,这些气泡是在地球在冰河时代循环时积累的。

这些气泡可以揭示出大气中温室气体,痕量气体和气溶胶的水平如何每十年变化一次,从而帮助研究人员重建过去的气候。在大力士时代之间的短暂插曲中,赫拉克勒斯穹顶的古冰数据可以帮助揭示西南极冰盖是否完整存在于115,000至130,000年前。

有证据表明,那个时期的海平面比今天高出了9米-斯蒂格说,如果不损失南极洲西部冰层,很难解释这种现象。但是关于冰盖倒塌的确凿证据很难得到。

冰冷的情况

冰川学家曾希望在一个冰芯中捕捉到这个古老的温暖时期,并于2011年在南极西部完成了钻探工作。但是他们提取的岩心可以追溯到68,000年,可能是因为旧冰融化了。模型表明,大力神穹顶的最深冰层融化很少或没有融化,这可能至少有15万年的历史。

斯蒂格说:“底部可能有200万年历史的冰。”“不会感到惊讶。”但是,尚不清楚科学家可以从如此古老且通常非常压缩的冰中提取多少信息。

加州拉霍亚斯克里普斯海洋学研究所的古气候学家杰弗里·塞弗林豪斯(Jeffrey Severinghaus)说,赫拉克勒斯巨蛋最大的问题之一是,当气候变暖13万年前时,那里的天气如何变化。气候模型表明,南极西部冰的崩塌改变了整个地区的空气流通,在大力神穹顶创造了更恶劣的条件。

Severinghaus的研究表明,沉积在冰中的k和其他微量气体的同位素流行率随大气压力而变化。这表明科学家应该能够从大力神巨蛋那里看到冰暴的证据。

Severinghaus说,在那里进行钻探可能会提供前所未有的机会来确定在南极洲历史的关键时期发生了什么。他补充说:“他是一个很好的类似物。”或者“人类现在正走向何方。”

自然576,193-194(2019)