南极之谜解决了?


科学家说,在山中发现的海洋化石引起人们对未来海平面的担忧

泛南极洲山脉岩石表面广泛分布的微小海洋化石指向在全球变暖持续的情况下全球海平面上升的潜力到一个新的研究。北伊利诺斯大学地质学家Reed Scherer领导的这项研究表明,大规模的东南极冰盖(EAIS)在古代温暖时期具有不稳定的历史,并且可能容易受到未来气候变化引起的显着退缩和部分崩溃的影响。 EAIS是世界上最大的冰盖,也是海平面上升潜力最大的球员。研究人员说,证据是在微观的海洋化石中,被称为硅藻。

数十年来,科学家们一直卷入激烈的辩论,争论20世纪80年代首次发现的硅藻如何被纳入“天狼星群”,这是一系列沿跨越南山脉暴露的冰川沉积岩。

一组科学家认为,冰盖退缩后,在海盆内积累的硅藻,后来越来越冷,被越来越多的冰川移动到山上。这种解释表明,在上新世暖期,300万到450万年前的冰盖急剧萎缩。但是其他科学家争辩说,至少在过去的500万年里,冰盖保持稳定,认为硅藻是由风带入并沉积在较老的沉积物上的。

9月20日发表在“自然通讯”上的这项新研究表明,双方都是部分正确和部分错误 - 冰盖撤退了,风带着硅藻。

利用先进的冰盖和气候模式,Scherer及其同事发现,在上新世暖期,冰盖经历了一系列的退缩和重新发展,但是这种退却并没有一些科学家早些时候所暗示的那么戏剧化。它们足以发现极光和威尔克斯盆地海域的开阔海水,生产大量浮游生物硅藻的条件已经成熟。

但是这次撤退消除了冰块的重量,在未来数千年之前,允许先前被硅藻覆盖的土地在海平面上升。气旋风随后将羽状硅藻送到空中,将它们放置在跨越南极山脉上。

Scherer说:“计算机模型表明,东南极冰盖在上新世时期向东南极内陆方向退缩了约300英里。”另外西南极大部分冰盖也消失了。 “所以我们的发现表明,天狼星硅藻是被风吹的,但是它们来自东南极地区,那里广泛的硅藻丰富的土地暴露在空气中。”

南极冰盖拥有世界上大部分的淡水,而今后冰盖的大幅度融化和退缩将导致海平面上升,给世界沿海地区造成破坏性后果。

Scherer说:“在上新世暖期的某些时段,海平面可能高出现在的75英尺。

“燃烧化石燃料引起的大气中二氧化碳的上升,现在已经将浓度提高到百万分之400,这是首次与上新世暖和的水平相匹配。” “这使得关于冰盖是否明显小于现在比以往任何时候都更加重要的老辩论。”

研究的模型是由宾夕法尼亚州立大学的David Pollard和Robert M. DeConto马萨诸塞大学。

“问题总是海平面上升的速度有多快,而且我们可能在未来几百年的时间内达到与上新世相匹配的峰值高度,但海平面上升的问题已经在我们面前,“Scherer说。 “DeConto / Pollard模型假设我们继续以目前的速度燃烧化石燃料。如果我们做得更好,冰盖的减少可能会大大延迟。我们仍然有问题,但我们可以 “

这项新的研究代表了第一个发表的关于天狼星化石的研究,它提出了上新世时期东南极冰盖厚度直接相关或指示的数据。

Scherer说:“这项最新的研究成果,以及DeConto和Pollard近期的其他冰盖模拟研究,清楚地表明了现代冰盖对变暖的敏感性。 “没有一个模型是完美的,但是这些科学家使用复杂的物理学和最新的数据来产生真正的最先进的大气和冰模型,为我们的未来提供了一个过去和一瞥的图片。”

注意到美国宾夕法尼亚州的气候科学家理查德·艾利(Richard Alley)在“自然通讯”(Nature Communications)杂志上发表了作者名单。

“这是另一块拼图游戏,社区正在迅速拼凑起来,似乎表明冰盖比我们所希望的更加敏感,”Alley说。 “如果人类继续为气候变暖,我们很可能会承担巨大而可能快速的海平面上升,这可能是非常昂贵的。没有一个难题显示了这一点,但是当它们合在一起时,图像变得更加清晰。“

作者的研究得到了美国国家科学基金会的资助。