冰川学家发现，温暖的海水正在渗透到西南极洲的奎特冰川固体冰层下几公里深。这些发现表明，目前的气候模型可能无法准确预测海洋和冰的相互作用将如何影响未来的海平面上升。
由加利福尼亚大学尔湾分校领导的研究团队利用先进的卫星雷达数据，揭示了温暖的高压海水在西南极洲奎特冰川的基座下深处移动的证据。
在今天发布的《美国国家科学院院刊》的一项研究中，研究人员解释说，海水与冰川之间的广泛接触——这一现象在南极洲和格林兰随处可见——引发了“强烈的融化”，并可能需要重新评估关于全球海平面上升的预测。
冰川学家利用2023年3月至6月由芬兰ICEYE卫星任务收集的数据。ICEYE卫星在极地轨道上以“星座”形式运行，利用干涉合成孔径雷达（InSAR）持续观测地表的变化。对特定区域的多次飞越提供了全面的数据。在这项研究中，展示了奎特冰川的上升、下降和弯曲。
主要作者、加州大学尔湾分校地球系统科学教授埃里克·里尼奥特（Eric Rignot）表示：“ICEYE数据提供了一系列与潮汐周期密切相关的每日连续观察。过去，我们的数据断断续续，这让我们很难看到整体情况。现在，有了持续的时间序列数据，我们可以将其与潮汐周期进行比较，我们见证了海水在高潮时进入、退去，有时甚至进一步移动到冰川下方，被困住。多亏了ICEYE，我们能够首次观察到这种潮汐动态。”
ICEYE分析总监、研究合著者迈克尔·沃勒斯海姆（Michael Wollersheim）强调，“之前，一些最活跃的自然过程无法以足够的细节或频率进行观察。使用卫星雷达图像精确每天监测这些过程是研究的一项重大进展。”
里尼奥特指出，这个项目使他的团队能够更好地理解海水在奎特冰川下方的行为。他解释说，进入冰川基座的海水与来自地热活动和摩擦的新鲜水相吻合，积累并必须流出。水通过自然通道流动或聚集在空腔中，增加压力并抬升冰盖。
“在某些区域，水压几乎等于上方冰的压力。稍微增加的压力可以抬升冰层，”里尼奥特解释道。“这种压力足以抬起一根超过半英里高的冰柱。”
这不仅仅是任何海水；里尼奥特和他的同事们记录了气候变化如何影响将温暖海水带到南极海岸线和其他极地地区的洋流。环极深水是咸水，冰点较低，这意味着当淡水在0摄氏度时冻住时，咸水在大约-2摄氏度时冻住，这一小差异显著促进了本研究中观察到的基底冰的“强烈融化”。
合著者、加拿大安大略省滑铁卢大学的教授克里斯廷·道（Christine Dow）评论道：“奎特冰川是南极洲最不稳定的区域，包含足够的冰能够导致60厘米的海平面上升。我们担心，我们可能低估了冰川变化的速率，这可能对全球沿海社区产生灾难性影响。”
里尼奥特表示，希望这个项目的发现能鼓励对南极冰川下方条件的进一步研究，包括涉及自主机器人和更多卫星监测的项目。
他说：“科学界非常渴望探索这些偏远的极地地区以收集数据，增强我们对局势的理解，但资金却跟不上。” “在2024年，调整通货膨胀后，我们的预算与1990年代一样。我们需要扩大冰川学家和物理海洋学家的网络，以尽快解决这些观察挑战；现在，我们似乎正在试图穿着网球鞋攀登珠穆朗玛峰。”
在不久的将来，里尼奥特——同时也是美国宇航局喷气推进实验室的高级项目科学家——认为这项研究将为冰盖建模社区提供持久的好处。
他说：“将这些海洋-冰互动的见解整合到冰盖模型中，应该能让我们更准确地重现过去25年的发展，从而增强我们对预测的信心。”他说：“如果我们能够纳入我们论文中描述的通常缺失的过程，重建结果应该与观察更好对齐。实现这一点将是一个重大成功。”
道强调：“现在，我们缺乏足够的数据来确定海水入侵变得不可逆转之前还有多长时间。通过完善模型并将我们的研究集中在这些关键冰川上，我们的目标是在几十年而不是几个世纪内明确时间表。这项工作将帮助社区适应海平面上升，同时也强调减少碳排放以避免严峻后果的重要性。”
里尼奥特、道和沃勒斯海姆与恩里科·奇拉奇（Enrico Ciraci）、加州大学尔湾分校地球系统科学助理专家和NASA博士后；伯恩德·舍赫尔（Bernd Scheuchl），加州大学尔湾分校研究员；以及来自ICEYE的瓦伦丁·托尔佩金（Valentyn Tolpekin）合作。研究由NASA和国家科学基金会资助。
