在南极洲的麦克默多站附近，冰架上方出现了大量融水。
南极洲的冰山和冰原蕴藏的水足以使全球海平面上升近60米。值得庆幸的是，超过四分之三的南极大陆被冰架包围着，也就是保护南极大陆上的冰的漂浮冰川，就像一堵墙包围着一座巨大的冰雪城堡。不过，科学家们发现了南极冰川新的薄弱之处，可能会从上到下“侵蚀”这些墙壁。
据上个月发表于《科学报告》杂志上的一项研究称，夏季期间，在寒冷的东南极洲，冰架上会形成成千上万个亮蓝色湖泊，远多于科学家此前认为的数量。与此同时，根据近日发表在《科学进展》杂志上的一项研究，在西南极洲迅速融化的地区，温暖的“倒转河”正在从下方侵蚀着冰架的薄弱部位。
随着地球持续变暖，上述两个过程都可能加速南极冰层和其阻挡的巨大冰川的消亡。
侵蚀的蓝色湖泊
在一年的大部分时间里，覆盖地球两极地区的冰层都处于深度冻结状态。然而，到了温和的夏季，表面冰层开始融化，流入地势低的地区，形成了蓝色的湖泊。
虽然这些湖泊很美，但对冰层来说却是个坏消息。由于这些湖泊的颜色很深，可以吸收更多的太阳能量，进而导致冰川进一步变暖。在某些条件下，密集的湖泊会迅速流入下方的冰层，导致冰层破裂，这一过程被称为“湖泊导致的水压致裂”。
在过去的十年里，科学家们一直在格陵兰岛和南极半岛快速变暖的地区深入研究这些融水湖。最近，一组研究人员对东南极洲的融水湖进行了首次系统性调查。东南极洲是南极洲最冷的地方，也是冰川最稳定的地方。
结果，研究者发现的湖泊比预想的多得多。
事实上，研究者通过2017年1月的卫星数据，在东南极海岸线上发现了多达65000个湖泊。该研究的主要作者、英国杜伦大学的冰川学家Chris Stokes表示：“我们环顾四周，几乎到处都能看到湖泊。这令我们非常吃惊。”
不过，比湖泊数量更令人不安的是，许多湖泊似乎都集中在冰架区域，这些区域很容易因水压致裂而崩塌。Stokes说：“湖泊的密集程度比我们之前认为的更接近导致水压致裂。”
新研究只关注了一个融冰季节，而且是一个非常奇怪的季节：2016年末和2017年初，南极洲海岸线出现了异常的大气环流模式，天气比较温和，导致大量海冰融化。Stokes说，科学家们计划利用另外几年的卫星数据重复之前的分析。不过，即使2017年是个例外，研究仍表明，东南极洲的一些冰架可能比我们想象的更容易受到温暖年份的影响。
就像科罗拉多大学博尔德分校的冰川学家Alison Banwell说的那样，“大气温度正不断升高，因此我们应该会看到更多温暖的年份。”她没有参与新研究。
在融水湖泊引起人们对东南极洲冰架未来担忧的同时，一股看不见的力量正在从下方袭击西南极洲的冰层。汩汩的温水从冰架深处涌出，形成了像河流一样的水道，不断侵蚀着冰架的底部。
几年前，伍斯特学院的冰川学家Karen Alley开始通过卫星图像研究这些所谓的“倒转河”。通过检查冰川表面的洼地，她发现有些“倒转河”很大，宽达5公里，长达上百公里，深达几十米。她还注意到，这些河流经常形成于冰川学家所谓的“剪切边缘”下方，即冰架边缘的薄弱点。
在最新的研究中，Alley和研究的共同作者使用卫星图像试图弄清楚为什么会出现这种情况。正如他们在新论文中所报告的那样，剪切边缘下方河流的形成似乎是从陆地开始的，当流动的冰流向前流动并侵蚀冰川边缘时，“倒转河”就开始形成。当这些冰流到达海洋时，相对于周围较厚的冰层会上升，在冰架底部形成一个类似的倒转河床。上升的温暖海水不断注入到“河床”上，进而形成一条“倒转河”。
研究人员发现，这些河流最有可能是在快速流动的冰下形成的，包括保护西南极洲处于危险的松岛冰川和斯韦茨冰川的冰架。总的来说，“位于剪切边缘上的冰架水道比我们想象的要多得多，” Alley说。
没有人能确定“倒转河”在加速冰架破裂的过程中起了多大作用。不过，在之前对盖兹冰架的研究过程中，Alley发现这类河流可以迅速变深，一年中从冰架底部侵蚀掉多达9米深的冰。如果“倒转河”中的水因为气候变化而变得更温暖，那么融冰的过程可能会急剧加速。
“这可能产生微不足道的影响，也可能产生很大的影响，” Alley说。“但我们知道，这更有可能使我们失去冰架。这些水道使冰川的薄弱环节变得更加脆弱。”
双线袭击
总之，融水湖泊和隐藏的河流指向了人们对南极洲冰川不甚了解的薄弱之处。这两种现象可以共同作用，进一步导致冰川融化。
Banwell说，冰川表面的湖泊对冰架的影响通常取决于冰架剪切边缘的强度。她说，如果剪切边缘被温暖的海水从下方侵蚀，那么就可能更容易因湖泊而破裂。随着气候持续变化，大气和海洋都在变暖，两方面的侵蚀可能会进一步加速冰川融化。
“我认为在未来，由于大气变暖，我们会看到越来越多的湖泊，”Banwell说。“更大强度的融冰和更多的湖泊，再加上冰下河流的侵蚀，意味着南极冰架将会变得更加不稳定。”
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