兩年前,前美國太空總署氣候科學家詹姆斯漢森和一些同事提出了一個可怕的場景,冰川融化產生的巨大淡水脈衝可能會顛覆海洋環流,導致海平面快速上升,甚至出現超級風暴。
漢森的設想是基於電腦模擬,而不是來自現實世界的硬數據,並遭到了許多其他氣候科學家的懷疑。
但現在,一項新的海洋學研究似乎證實了這一圖景的一個面向——至少在早期階段。
新研究根據南極洲東部海岸的海洋測量結果顯示,南極冰川的融化確實使周圍的海洋變得清新。
這反過來又阻礙了寒冷和鹹的海水在冬季沉入海面以下的過程,用該大學研究員、該研究的主要作者亞歷山德羅·西爾瓦諾(Alessandro Silvano)的話來說,形成“地球上最稠密的水」位於澳洲霍巴特的塔斯馬尼亞州。
研究表明,這種所謂的南極底層水在南極洲的兩個關鍵地區已經停止形成——南極洲西部海岸和南極洲東部巨大的托滕冰川周圍的海岸。
這是南極洲融化最快的兩個地區,這也就不足為奇了:當寒冷的地表水不再沉入深處時,更深一層的溫暖海水可以穿過大陸架到達冰川底部,保留其熱量,作為南極洲的一部分。
然後,溫暖的水迅速融化冰川和與之相連的大型漂浮冰架。
換句話說,南極洲冰川的融化似乎引發了一個「反饋」循環,其中融化通過對海洋的影響,引發了更多的融化。
融化的水使海洋柱分層,冷的淡水被困在表面,溫暖的水位於下面。 。
「我們的發現不僅是一項建模研究,而且是我們在真實海洋中觀察到的東西,」西爾瓦諾說,他在科學進步與來自澳洲和日本其他幾家機構的同事一起。
“我們的研究首次顯示了這種機制的實際證據。我們的研究表明它已經發生了。”
漢森說:“這項研究為我們在論文中討論的過程提供了一個很好的小規模示例。”
漢森在電子郵件中表示:“就大規模問題而言,根據經驗證據判斷這些反饋過程將如何發揮作用還為時過早。”
「如果我們保持一切照舊的[溫室氣體]排放率,從而使全球暖化繼續加劇,我預計淡水注入率將會增加(主要是透過冰更快的冰架破裂和水下融化)和海冰面積這項實驗將在未來幾年和幾十年內進行。
美國國家大氣研究中心的海洋學家馬修·朗表示,這項研究“與大量現有文獻一致,顯示南半球深海變暖和清新”
朗說:“事實上,我們看到持續的變暖和清新表明我們預計在下個世紀發生的過程已經開始。”
“事實上,這項研究是越來越多證據的一部分,表明世界海洋正在發生變化,而且變化的速度正在開始加快。”
如果南極底層水的形成過程受到損害,至少在某些地區,那麼這將是南半球類似的一個過程,這個過程已經引起了極大的擔憂並引起了更多的關注——一個潛在的可能性北大西洋翻轉環流減慢,這要歸功於格陵蘭島融化使海洋變得清新。
波茨坦氣候影響研究所的科學家斯特凡·拉姆斯托夫說:「在深水形成的這兩個關鍵區域中,北大西洋被廣泛認為更容易受到全球暖化的影響。」他說,他發現了深水形成的變化。
“因此,令人擔憂的是,我們現在看到越來越多的跡象表明南極洲周圍的深水層已經受到影響。”
拉姆斯托夫指出,其他研究也顯示南極底層水的形成正在改變。 在一種情況下,2017 年的一項研究根據對南印度洋(南極底層水離開南大洋後流經的地方)的測量發現,隨著時間的推移,特別是在過去十年,這種深水變得越來越新鮮。
然而,目前研究的一個限制是,雖然研究人員發現南極兩個關鍵區域沒有形成深水,但他們實際上無法說出這些區域何時會改變。
研究作者西爾瓦諾說,測量結果還不夠久遠。 因此,這些地區的深水形成可能很久以前就停止了,遠早於現代氣候劇烈暖化時期。 這將使當前事件更難歸咎於人為造成。
儘管如此,這項研究發現的機制,即來自冰川的淡水抑制了地表較冷水域的下沉,可能會繼續適用。
西爾瓦諾說,他主要擔心的是,除了海洋融化之外,如果氣候進一步變暖,南極洲表面也可能開始更多融化,導致海洋中形成更多的融水。
到目前為止,與格陵蘭島不同,南極洲基本上沒有發生這種情況。 但它可以。
西爾瓦諾也表示,如果南極底層水的形成速度減慢,全球後果可能是巨大的。 這個過程將熱量和二氧化碳埋藏在海洋表面深處——如果沒有這個過程,熱量和二氧化碳可能會留在大氣中。
如果海洋和冰川之間的回饋持續下去,就會出現海平面上升的問題。
西爾瓦諾說:「我們的想法是,這種海洋快速融化和變暖的機制在其他時期引發了海平面上升,例如最後一個盛冰期,當時我們知道海平面快速上升為每世紀五公尺。 」
“我們認為這種機制是海平面迅速上升的原因”
他說,未來,“有可能隨著全球變暖,南極洲的其他一些地區將完全抑制底層水的形成,然後這種反饋就會開始。”
2018 ©華盛頓郵報
本文原刊於華盛頓郵報。