快速融化正在侵蚀Thwaites冰川腹部的脆弱裂缝

研究人员在南极洲的Thwaites冰川上露营，在500多米的冰上融化了一个洞，以调查正在融化的狭窄海水空腔，该空腔被称为冰川接地带，冰从海底升起并开始漂浮。

南极洲最脆弱的气候热点是一个偏远而恶劣的地方——一片狭窄的海水，在一块超过半公里厚的浮冰下面。科学家们终于对其进行了探索，并发现了一些令人惊讶的事情。

“考虑到海洋的温暖程度，融化速度比我们想象的要慢得多，”剑桥英国南极调查局的海洋学家彼得戴维斯说，他是在这个角落钻一个狭窄的洞并降低仪器到它。他说，这一发现似乎是个好消息——但事实并非如此。“尽管融化率很低，但我们仍然看到冰在迅速消退”，因为冰消失的速度快于补充的速度。

戴维斯和大约20名其他科学家在ThwaitesGlacier进行了这项研究，ThwaitesGlacier是一条宽约120公里的巨大冰传送带，从南极洲西部海岸线流出。卫星测量表明，Thwaites的冰层流失速度比过去几千年来的任何时候都快(SN:6/9/22)。自2000年以来，它流入海洋的速度至少加快了30%，流失了超过1,000立方公里的冰——约占整个南极洲流失的冰的一半。

目前的大部分冰流失是由温暖、含盐的洋流造成的，这些洋流破坏了冰川接地区的稳定——这是至关重要的立足点，在钻探地点海平面以下约500米处，冰从它的床上升起并漂浮在那里(SN：4/9/21)。

现在，首次观察搁浅区附近冰川的下腹部表明，海洋正在以以前未知且令人不安的方式攻击它。

冰川的软肋

思韦茨冰川和南极西部冰原的大部分位于海平面以下数百米的砾石床上——这使得冰层容易受到拥抱海底的温暖、咸洋流的影响。Thwaites特别容易受到伤害，因为它的部分接地区(它从床上升起并漂浮在海洋上)位于海平面以下1公里处，暴露在最温暖的水中。

当研究人员将遥控潜水器或ROV送入钻孔并进入下面的水中时，他们发现大部分融化都集中在冰川已经处于机械应力下的地方-在称为基底裂缝的巨大裂缝中。这些开口切入冰的底部。

研究人员在2月15日发表在《自然》杂志上的两篇论文中报告说，即使这些薄弱点的少量融化也会对冰川造成不成比例的大量结构破坏。

这些结果“有点出人意料”，科罗拉多大学博尔德分校的冰川学家TedScambos说，他并未参与该团队。Thwaites和其他冰川主要由卫星监测，这使得冰层下似乎均匀地变薄和融化。

由于人为造成的气候变化导致世界持续变暖，冰川本身的缩小有可能在几个世纪内将全球海平面升高65厘米。它的崩塌还会破坏南极西部冰盖其余部分的稳定，最终引发全球海平面上升三米。

Scambos说，有了这些新结果，“我们看到了对建模很重要的更详细的过程”，冰川如何响应未来的变暖，以及海平面上升的速度。

Scambos说，简单地获得这些观察结果“有点像月球射击，甚至是火星射击”。与南极西部冰原的大部分地区一样，思韦茨位于海平面以下数百米的床上。被称为冰架的冰川漂浮前缘向外延伸15公里，形成一个冰顶，使人类几乎完全无法进入这个地方。他说，“这可能代表了南极洲探索的巅峰”。

这些新成果源于一项耗资5000万美元的项目——国际Thwaites冰川合作项目——由美国国家科学基金会和英国自然环境研究委员会共同开展。该研究团队是该合作资助的八个研究团队之一，在2019年的最后几天降落在Thwaites白雪皑皑、平坦广阔的土地上。

研究人员使用热水钻在500多米的冰层中融化了一个比篮球宽不了多少的窄洞。冰下有一个只有54米厚的水柱。

当戴维斯和他的同事测量该水的温度和盐度时，他们发现大部分水的温度都比冰点高2摄氏度左右——温度可能足以每年融化20至40米的冰。但研究人员在《自然》杂志的一篇论文中报告说，冰层的底部似乎正在以每年仅5米的速度融化。该团队根据水的盐度计算了融化率，揭示了咸海水与淡冰川融水的比例。

缓慢融化的原因很快就浮出水面：冰层下方有一层冰冷的浮水，厚度只有2米，来自融化的冰。戴维斯说：“在冰基处汇集了更淡的水，”这个寒冷的层保护冰免受下面较温暖的水的影响。

这些测量提供了钻孔的快照。洞打开几天后，研究人员开始对冰下未测绘的海洞进行更广泛的探索。

工人们用绞车将一个细长的、黄黑色相间的圆柱体吊入钻孔。这种名为Icefin的ROV是由康奈尔大学冰川学家BritneySchmidt领导的工程师团队在过去七年中开发的。

施密特和她的团队在附近的帐篷里驾驶飞行器，监控仪器，而她则轻轻推动PlayStation4控制器的按钮来驾驶飞行器。光滑、镜面般的冰天花板在电脑显示器上静静地滚动过去——实时视频通过3.5公里的光纤电缆传输。

当Schmidt引导Icefin从钻孔向上游约1.6公里时，水柱逐渐变细，直到不到一米的水将冰与下面的海底分开。一些像鱼虾一样的甲壳类动物，称为端足类动物，在原本贫瘠的砾石堆中掠过。

施密特说，这个新的海底部分——随着冰层变薄、抬升并逐渐漂浮到更远的内陆而显露出来——已经暴露“不到一年”。

Icefin时不时地掠过冰冷天花板上一个黑暗的裂口，一个底部裂缝。施密特将飞船驶入其中的几个缺口——通常宽度超过100米——在那里，她看到了一些引人注目的东西。