格陵兰岛的冰盖上有一个暗区,新的无人机调查显示它变得越来越暗。 最重要的是,它的融化速度似乎也比应有的要快——科学家们终于更好地了解了原因。
暗区是冰盖西南部的一条快速融化的冰带。 它的长度约为 400 公里(248 英里),最宽处为 100 公里(62 英里)。
它在卫星图像中也清晰可见。
除了奇怪的黑暗之外,它还被称为消融区,因为该区域的融化速度比冰盖的其他部分快。
2014年现场研究人员将这种融化归因于冰表面的矿物质和微生物碎片。
现在,挪威北极天然气水合物、环境和气候中心(CAGE)进行的新无人机研究证实了这一数据,并显示了这个问题的普遍性。
“我们所展示的是,暗区覆盖着一层精细分布的灰尘和黑碳,它们为深色藻类提供营养。这些是变暗的主要原因,”合著者阿伦·哈伯德解释说,CAGE 的冰川学家。
这种快速融化不仅仅是格陵兰岛的问题,实际上对整个地球来说都是坏消息,尤其是那些必然受到海平面上升影响的地区。
目前,全球海平面每年上升约 3 毫米,但这个数字并不稳定- 每 12 个月它就会再跳动 0.08 毫米,研究人员知道格陵兰岛融化是造成这一可怕趋势的一个特别重要的因素。
暗区加速融化背后的机制很简单。 由于较深的色调吸收更多的辐射,而较浅的色调反射更多的辐射,因此当冰颜色较深时,它会吸收更多的太阳热量,最终融化得更快。
任何给定表面反射的光量称为其反照率- 高反照率意味着高反射率。 暗区的反照率相对较低,这意味着冰的融化速度比纯白雪快五倍。
当冰融化时,它也会失去反射性,液态水会促进藻类的生长。 即使温度稍微升高也会使冰融化、藻类繁殖。 这在春季和夏季很常见。
“藻类需要营养和食物,主要是灰尘、有机碳和水,”哈伯德说。
“在夏天,这些物质非常丰富,藻类大量繁殖。因为藻类颜色较深,它们强化了暗区。因此,你会得到积极的反馈效应,冰盖吸收更多的太阳辐射,产生更多的融化。”
与卫星数据相比,使用无人机有几个优点。 您可以现场控制无人机并将其操纵到您希望其检查的区域 - 而且它们距离地面更近。 这意味着他们能够捕捉到轨道上的卫星距离太远而无法捕捉到的细节。
通过结合这两种技术,该团队能够比以往更好地了解暗区。
他们确定,融水与冰块表面晃动的冰块(某些区域中颜色最深的灰尘类型)所起的作用相对较小,尽管之前它们被认为是降低冰块反照率的较大因素。
与此同时,他们发现,灰尘、黑碳(野火和燃烧产生的烟灰)和藻类造成了 73% 的反照率变化。
“我们认为,分布式杂质的持续出现和扩散,通过增强的消融和生物活动而放大,将推动格陵兰岛暗区的未来扩张。”研究人员在论文中写道。
然而,他们指出,需要进一步研究来确定融化和碳营养物对藻类生长和浓度的影响程度。
团队论文已发表在期刊上自然通讯。