巴塔哥尼亚冰原是之中一些融化最快的冰川在这个星球上。随着这些冰川消失，曾经位于其下方的地球正在以比预期快得多的速度向上反弹。
现在，科学家们已经发现，约 1800 万年前在现在正在缩小的冰原下方开始形成的构造板块间隙，很可能推动了巴塔哥尼亚最近出现的岩石快速隆起，该地区包括偏远且人口稀少的地区，而这些地区很少进行地震研究前。
“随着冰川的生长和收缩，冰川大小的变化，再加上我们在这项研究中成像的地幔结构，正在推动该地区快速且空间变化的隆升，”说领导这项研究的是伍兹霍尔海洋研究所的地球物理学家汉娜·马克。
当冰川融化时，曾经位于其下方的地球会反弹并上升，不再承受数英里厚的冰盖的巨大重量。
这种提升，称为冰川均衡调整，通常会发生数千年，而不是几十年，这似乎发生在巴塔哥尼亚。它与从冰川中涌出的融水一起，影响着科学家们正在忙于模拟的未来气候变暖情景下全球海平面的上升幅度。
据测量，巴塔哥尼亚北部和南部的冰原变薄，每年快速上升超过 4 厘米（1.6 英寸），而这些冰原的大小只是以前的一小部分。
脚趾长度的上升听起来可能不多，但这是大陆范围内的一种极端、不寻常和突然的变化，也是当今最大的冰川调整曾经记录过。
在这项新研究中，马克和同事记录了横跨智利南部和阿根廷安第斯山脉的巴塔哥尼亚冰原周围的地震数据，以绘制地表以下发生的情况。
数据收集比最初计划的时间长了 10 个月，因为地震仪器在 COVID-19 大流行的第一年被困在巴塔哥尼亚。
这些测量结果与当地监测站的其他地震数据相结合，揭示了巴塔哥尼亚下方近 100 公里（60 英里）处的下行构造板块中的间隙如何使更热、粘度更低的地幔物质在大陆下方流动。
如果研究人员的估计正确的话，巴塔哥尼亚冰原下地幔的这些低于平常的粘度可能会将与冰融化相关的大陆隆起加速到几十年或几个世纪。
“低粘度意味着地幔在数十年的时间尺度上对冰川消融做出反应，而不是像我们在加拿大观察到的那样数千年，”说圣路易斯华盛顿大学的地震学家道格拉斯·维恩斯。
“这解释了为什么GPS测量到较大的隆起由于[巴塔哥尼亚]冰块的流失。”
道格拉斯·维恩斯在智利安装地震监测装置。 （韦恩斯/华盛顿大学）
在构造开口周围和内部，华盛顿大学地震学家道格拉斯·韦恩斯、马克和他的同事。还检测到非常慢的地震速度，比全球平均水平慢约 8%。
这种异常现象表明地幔温度升高，可能会热侵蚀上覆的地幔岩石圈正在缩小的冰原下面正在变薄。
类似的浅而缓慢的地幔速度和变薄的地壳已经被在南极洲部分地区发现之前，尽管过去的研究预测巴塔哥尼亚的隆升应该达到顶峰围绕目前的速度，对地幔速度的估计是不确定的，并且对地幔温度敏感——因此测量越多越好。
更重要的是，研究发现地幔最热和最不粘稠的部分靠近巴塔哥尼亚冰原最近开放的部分下方的间隙或板状窗口。
“这向我们表明，也许与板片窗相关的地幔动力学……随着时间的推移而增强，或者南部的大陆板块一开始更厚、更冷，因此与板块部分相比，板片窗对地幔的影响较小。再往北一点，”解释标记。
尽管巴塔哥尼亚地处偏远，但这些冰川和构造变化的影响将在全球范围内感受到，因为冰川融化导致全球海平面上升，这已经威胁到低洼社区。
更好地了解这些变化的陆地可以改善对海平面上升的预测，而科学家对世界某一地区冰川的了解可以帮助对其他地方的冰块进行研究。
美国宇航局喷气推进实验室的冰川学家埃里克·里格诺特（Eric Rignot）表示：“了解这些冰川的演变有助于我们了解格陵兰岛和南极洲的冰川在未来气候变暖的情况下会是什么样子。”说到巴塔哥尼亚冰原。
“有了更好的地球模型，我们可以更好地重建[巴塔哥尼亚]冰盖的近期变化，”添加维恩斯。
该研究发表于地球物理研究通讯。
