冰山从南极冰盖断裂并漂流远去的景象并不陌生,就像目前正朝南乔治岛前进的巨大冰层一样。但气候变化使这种情况越来越频繁,南极周围水域的冰山也越来越大。乌特勒支大学的研究人员正在研究冰山在快速冰盖退化的地质时期(如冰河时代末期)所经历的路线。这提供了关于融化冰山对海洋影响及其未来后果的关键资料。在这个过程中,他们还找到了一个解释,说明为何在南乔治以西的南奥克尼附近发现古老的南极材料这一神秘现象。
冰盖随着雪的降落而生长,重力将其缓慢拉向海洋。在那里,通过融化和冰山的崩解失去大量冰块。如果冰盖的增长速度与边缘的损失保持平衡,它将保持恒定的大小。但随着南极周围的空气和海洋在过去几十年中变暖,冰山的崩解速度加快、频率增加:顶部的融水削弱了冰体,而温暖的海洋使冰架变薄。因此,巨大的冰块可以在短时间内从冰架上断裂。
南乔治周围的海域有着悠久的冰山研究历史。该岛位于研究人员称之为“冰山巷”的水域中:一条满是从南极冰盖崩解而来的冰山的狭窄海域,然后被风和海流推向北方,直到它们抵达更温暖的海洋,完全融化。由于南极已经有大约3400万年的大冰盖,冰山巷周围的偏远岛屿见证了无数冰山的经过。南奥克尼就是这些岛屿之一,科学家发现它保存着从3400万年前冰盖形成之前就已经存在的冰山证据。这个发现长期以来令研究人员困惑。2017年,他们在南奥克尼附近发现了来源于南极的碎片。南极的碎片能够通过冰山来到南奥克尼的唯一途径是冰山:冰山携带大量被鲸流从南极大陆断裂的石块。当冰山融化时,这些碎片沉入海底。
考虑到南奥克尼位于冰山巷的位置,科学家并不惊讶于在南奥克尼附近发现南极碎片。但他们对沉积物的年龄感到惊讶:3700万年,比南极的大冰盖早300万年形成。难道南极在晚始新世的温暖期就已经有了冰盖吗?这些冰山是如何在当时围绕南极的温暖海洋条件下生存的?
乌特勒支大学的学生马克·埃尔伯岑在最近发布的硕士论文项目中为这些问题提供了答案。在地球科学系的彼得·比尔和海洋与大气研究所的埃里克·范·塞比尔的指导下,他直面这一地质难题。马克使用计算机模型计算出晚始新世时期抵达南奥克尼的冰山的来源,以及冰山必须多大才能在旅途中存活。他发现,当时的韦德尔海足够寒冷,可以将中等大小的冰山运输到南奥克尼。但这还不是全部:冰山的最合理起点也是与南奥克尼碎片中发现的岩石类型相对应的基岩。显然,在晚始新世,南极有一个足够大的冰盖,可以延伸到海岸线,并且移动的速度足够快,以产生足够多能够在温暖韦德尔海中存活并抵达南奥克尼的大型冰山。因此,该研究表明在晚始新世,南极降雪足以支持冰盖和冰山的所需生长,比南极大冰盖冻结早300万年。
比尔和范·塞比尔再次联手进行研究。最近的地质历史中,冰山崩解的高速度经过多次快速过渡从冰河时代到间冰期。EMBRACER气候研究项目为博士生提供了一个职位,以研究这些所谓的“去冰化”阶段。通过计算机模拟跟踪冰山,新研究将识别冰山在融化阶段期间在南海洋失去多少融水,以及这如何改变海洋中的条件。
科学家们还希望更好地理解未来在不久的将来会涌入南海洋的大量融水的后果。在南海洋中更多的淡水可能影响深海洋流和海洋吸收二氧化碳的能力。如果气候变化继续以当前速度发展,南海洋将很快面临更多和更大的冰山。新的研究将利用地质重建来澄清该地区潜在的后果。
在1986年,冰山A23a从韦德尔海深处的菲尔希纳冰盖断裂。这个超级冰山在浅韦德尔海底停滞了数十年,直到在2020年开始漂流。它在海浪中漂浮了几年,终于最近朝南乔治岛的南海岸航行。科学家们正密切监视冰山的进展,因为南乔治是企鹅、海豹和信天翁群体的重要繁殖地。如果冰山A23a与岛相撞,它将阻碍无数动物进入繁殖地和觅食水域。然而,这种情况不太可能发生,因为该岛被一片宽广的浅水区域环绕,A23a很可能会搁浅。如果发生那样的情况,冰山的存在甚至可能对这些群体产生积极影响,因为在冰山周围流动的洋流中会有更多的食物可供寻找。海洋的洋流也可能引导冰山绕过岛屿,在那里它将逐渐在开阔的海洋中融化。