根据我们令人震惊的新研究,温暖的海水正在流向东南极冰盖,该研究揭示了全球海平面上升的潜在新驱动因素。
这个调查,今天发表于自然,表明南大洋水循环的变化可能会损害东南极冰盖的稳定性。 这个冰盖大约有美国那么大,是世界上最大的。
水循环的变化是由风型的变化引起的,链接到因素包括气候变化。 由此产生的海水变暖和海平面上升可能会损害海洋生物并威胁人类沿海定居点。
我们的研究结果强调了将全球变暖限制在 1.5 ℃ 以下以避免最灾难性的气候危害的紧迫性。
冰盖和气候变化
冰盖由陆地降水积累的冰川冰组成。 当这些冰片从陆地延伸并漂浮在海洋上时,它们被称为冰架。
众所周知,南极西部冰盖正在融化并导致海平面上升。 但到目前为止,人们对东部的同行知之甚少。
我们的研究集中在离岸一个被称为“极光冰下盆地在印度洋。 该区域的冰冻海冰构成了东南极冰盖的一部分。
该盆地将如何应对气候变化是本世纪海平面上升预测中最大的不确定性之一。 如果该盆地完全融化,全球海平面将上升5.1米。
该盆地的大部分地区低于海平面,因此对海洋融化特别敏感。 这是因为深层海水比浅层海水需要更低的温度才能结冰。
(美国宇航局戈达德太空飞行中心科学可视化工作室)
上图:从上方看到的南极洲地图,显示了冰盖的范围。
我们发现了什么
我们研究了 90 年来对极光冰下盆地的海洋观测。 我们成立自20世纪上半叶以来,海洋明显变暖,速度高达2℃至3℃。 这相当于每十年升高 0.1 ℃ 至 0.4 ℃。
自20世纪90年代以来,变暖趋势增加了两倍,达到每十年0.3℃至0.9℃的速度。
那么这种变暖与气候变化有何联系呢? 答案与南大洋上空的强烈西风带有关。 自 20 世纪 60 年代以来,当气候驱动因素南环模态处于积极阶段时,这些风一直向南吹向南极洲。
这一现象已部分归因于增加大气中的温室气体。 因此,夏季西风越来越靠近南极洲,带来了温暖的海水。
南极东部冰盖曾经被认为相对稳定并且不受海洋变暖的影响。 部分原因是它周围环绕着非常冷的水,被称为“密集的陆架水”。
我们的部分研究集中在东南极洲的范德福德冰川。 在那里,我们观察到温暖的水取代了较冷的稠密的陆架水。
预计整个 21 世纪,温暖海水向东南极洲的移动将会加剧,进一步威胁冰盖的稳定性。
为什么这对海洋生物很重要
之前的工作关于东南极地区气候变化影响的研究普遍认为变暖首先发生在海洋表层。 我们的发现——更深的水域首先变暖——表明有必要重新思考对海洋生物的潜在影响。
需要开展强有力的评估工作,包括对监测和建模进行投资,将物理变化与复杂的生态系统反应联系起来。 这应该包括非常快速的变化可能产生的影响,即所谓的临界点,这可能意味着海洋的变化速度远远快于海洋生物的适应能力。
东南极海洋生态系统很可能非常容易受到海水变暖的影响。南极磷虾例如,通过将卵沉入深海深处来繁殖。 更深水域的变暖可能会影响卵和幼虫的发育。 这反过来又会影响磷虾种群和企鹅、海豹和鲸鱼等捕食者。
将全球变暖限制在1.5℃以下
我们希望我们的成果能够激励全球努力将全球变暖限制在1.5℃以下。 为了实现这一目标,全球温室气体排放需要落下到 2030 年将减少约 43%,到 2050 年将接近于零。
升温超过1.5℃会大大增加风险破坏稳定的南极冰盖,导致海平面大幅上升。
但保持在 1.5 ℃ 以下将使海平面上升幅度不超过 1.5 ℃到 2100 年将增加 0.5 米。 这将为人类和生态系统提供更多的适应机会。
劳拉·埃莱兹·博雷格罗, 物理海洋学家,联邦科学与工业研究组织;阿尔贝托·纳维拉·加拉巴托,教授,国家海洋学中心,南安普顿大学, 和杰西·墨尔本-托马斯,跨学科研究员和知识经纪人,联邦科学与工业研究组织。