格陵蘭本世紀損失的冰可能遠超過去12000年

格陵蘭本世紀損失的冰可能遠超過去12000年科學家們稱,格陵蘭冰蓋融化的速度太快,不可能是自然循環的一部分。如果整個冰蓋消失,全球海平面將上升7.3米。
攝影:MARTIN ZWICK,REDA&CO/UNIVERSAL IMAGES GROUP/GETTY IMAGES

撰文:MADELEINE STONE

  一項新研究發現了一個令人擔憂的事實:格陵蘭本世紀融化的冰可能要比全新世(人類文明繁榮的12000年時期)任何時候都多。
 
  新研究近日發表在《自然》雜志上,為以下結論提供了最新證據:地球最北部冰蓋——格陵蘭冰蓋(含有的冰凍水足以使海平面上升7.3米)已經進入迅速融化期,如果人類仍按照目前的水平燃燒化石燃料,格陵蘭冰蓋可能會完全消失。新研究還通過將目前格陵蘭冰蓋的融化速度與之前相比,反駁了格陵蘭冰蓋近期的惡化可能是自然循環的一部分的觀點。
 
  “我們現在非常確信,在過去12000年的自然變化的背景下,本世紀將會非常與眾不同,”新研究的主要作者、布法羅大學的冰河學者Jason Briner說。
 
拼接過去和未來
 
  在過去的40年里,北極的迅速變暖導致格陵蘭冰蓋融化速度加快。不過,為了將這個趨勢放在長期的背景下觀察,科學家需要幾千年來冰蓋增加和減少的記錄。
 
  此前,研究人員曾試圖利用冰芯內的氧-18同位素重現全新世格陵蘭冰蓋的大小變化,這些同位素可以推斷過去溫度的變化情況。不過,大多數分析都是通過單個冰芯推斷整個格陵蘭島的氣候條件,給重現工作增加了很大的不確定性。此外,先前的研究也未將格陵蘭冰蓋歷史的模型重建與本世紀將有多少冰融化的預測結合起來。
 
  “科學家們模擬了格陵蘭冰蓋的過去和未來,”Briner說。“不過,還沒有研究使用相同的模型和方法,對格陵蘭冰蓋的過去和未來進行完整的研究。”
 
  Briner和同事們現在及時填補了這個空白。在此過程中,他們用更復雜的方式重現了格陵蘭冰蓋的融化歷史。研究者將冰蓋模型與從格陵蘭冰蓋收集的一系列冰芯中獲得的溫度和降雪數據結合起來。之后,他們利用氣候模型將這些信息擴展到整個冰蓋。研究者輸入過去和未來的數據運行模型,從1.2萬年前到2100年,分別利用低碳和高碳排放的情況推測格陵蘭冰蓋的未來。
 
  他們的研究結果表明,格陵蘭冰蓋目前的融化速度比全新世的任何時候都要快。
 
  一萬到七千年前,一場被稱為全新世大暖期的變暖事件導致格陵蘭冰蓋急劇縮小。在其中一個極端的世紀里,大約有6萬億噸冰融化。如果把2000年到2018年的平均融化速度類推到整個世紀,那么本世紀格陵蘭冰蓋的融冰量將達到6.1萬億噸。
 
  不過,對于格陵蘭島將要損失的冰量,6.1萬億噸只是保守估計:隨著大氣中累積的碳不斷增加,地球將繼續變暖,冰的平均融化速度也將繼續加快。格陵蘭冰蓋還可能會經歷更極端的融化年,就像2012年和2019年一樣,當時在熱浪和氣候變化的共同作用下,格陵蘭冰蓋在夏季期間大量融化。
 
  Briner的模型顯示,在最樂觀的情況下(人類迅速減少全球碳排放),格陵蘭冰蓋本世紀將損失約9.7萬億噸冰。不過,如果我們繼續放任使用化石燃料,格陵蘭冰蓋本世紀可能會失去將近21萬億噸冰,融化速度大約是模型對過去1.2萬年最大估值的四倍。
 
  從排放的角度來看,被稱為RPC 8.5的后一種情況比較悲觀,但根據最近的冰損失情況,格陵蘭冰蓋正朝著這個方向發展。RPC 8.5的發現也與最近的另一項研究結果一致,后者認為,格陵蘭冰蓋的冰可能會在1000年之內徹底消失。
 
  這項研究“完美地結合了過去的記錄、現代的測量數據和模型,并對未來進行了預測,”國家冰雪數據中心的冰川學者Ted Scambos說。他沒有參與這項研究。
 
  “對那些用‘地球一直在變化’來否認氣候變化的持續影響的人,新研究做出了回應——答案是‘雖然一直在變化,但不是以現在的速度’,”Scambos說。
 
局限性和下一步研究
 
  新研究做出了一個重要的警告:研究作者將其模型局限在格陵蘭冰蓋西南部,因為該地區的物理條件相對簡單,大部分的冰都是因為空氣溫度而融化,而不是由海洋變暖和冰川破裂導致。通過格陵蘭冰蓋西南部的模擬結果,他們推斷了整個格陵蘭冰蓋的情況。
 
  研究人員通過模型得出的冰流失數據與過去40年的觀測數據非常吻合,為他們的發現提供了進一步支持。下一步,研究小組想將其模型應用到整個格陵蘭島,并加入其他冰融化和分解的過程。
 
  丹麥氣象研究所的冰川學者Ruth Mottram說,“格陵蘭冰蓋西南部近年來的融冰量是整個冰蓋最多的地區之一,因此為其余地區將會如何改變提供了一個良好指標。”她沒有參與新研究。
 
  Mottram指出,研究作者還使用了冰磧(冰川后退后留下的巖石碎屑堆積物),探索其冰的增和減少模型與現實世界證據的吻合程度。她說:“實際調查和模型預測的結合使我們對過去氣候的模擬結果更有信心,因此也讓我們對未來的預測更有信心。”
 
  不過,博伊西州立大學的冰河學者Ellyn Enderlin認為,通過格陵蘭冰蓋西南地區推斷整個冰蓋“有點牽強”。
 
  Enderlin說:“盡管研究作者指出,格陵蘭西南地區現代冰量減少的趨勢和整個冰蓋很相似,不過,當冰蓋的幾何結構與現在不同時,二者之間的相關性可能不會持續太長時間。”
 
  Enderlin說,在一個有更多冰川進入海洋的更大冰原上,融化“會受到這些系統固有的不穩定性的強烈影響,這可能與格陵蘭冰蓋西南部分的冰減少模式不同。”
 
  雖然想要弄清楚格陵蘭冰蓋的過去和未來命運的細節,還有更多工作要做,但Scambos稱,目前科學界已經積累了足夠的證據,可以肯定就像地球的氣候一樣,格陵蘭冰蓋將會發生重大的變化,除非人類做出改變。
 
  “我們已經找到了一個加速氣候變化的踏板,還在上面放了一塊磚,”Scambos 說。“在我們改變之前,它不會停止。”
 
(譯者:流浪狗)
 

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