巨大的隐形海浪正加速融化格陵兰冰川

苏黎世大学地理学系教授、该研究的合著者安德烈亚斯·菲埃利解释道：“变暖的海水加剧了海水引发的融化侵蚀，不断侵蚀冰川边缘垂直冰壁的底部。这进而会加剧冰川崩解以及冰盖随之产生的质量损失。”菲埃利领导着“冰冻圈”研究组，该组是国际“绿峡湾”项目（位于格陵兰南部，由瑞士极地研究所支持）的六个研究小组之一。该团队关于冰与海水相互作用的发现被《自然》杂志选为封面文章。

海底光纤电缆测波
在“绿峡湾”项目期间，来自苏黎世大学、华盛顿大学以及瑞士多家合作机构的研究人员开展了大规模实地考察，以研究冰川崩解行为。他们在埃夸鲁齐特·坎吉利特·瑟米亚特冰川前方的峡湾海底铺设了一条10公里长的光纤电缆。这座位于格陵兰南部的快速移动冰川每年向海洋释放约3.6立方公里的冰，几乎是瑞士富尔卡山口附近罗纳冰川年释冰量的三倍。

研究团队借助分布式声学传感技术（DAS）进行观测，这种方法能探测电缆沿线由新裂缝形成、冰块坠落、海浪或温度变化等事件引发的微小振动。“这使我们能够测量冰山崩解后产生的多种不同类型的波浪，”该研究的第一作者、苏黎世联邦理工学院附属的华盛顿大学博士后研究员多米尼克·格拉夫表示。

水下波浪加剧冰川融化与侵蚀
冰山坠入水中后，被称为“崩解诱发海啸”的表面波会横扫峡湾，混合上层水体。由于格陵兰峡湾的海水比融水温度更高、密度更大，因此会下沉到更深的水层。

研究团队还探测到另一种波浪：在海面恢复平静很久之后，这种波浪仍在不同密度的水层之间持续运动。这些水下内波的高度可与摩天大楼媲美，从水面上无法看到，但会在很长一段时间内持续混合海水。这种持续运动将暖水带到上层，加剧冰川边缘的融化和侵蚀，进而促进更多冰川崩解。格拉夫说：“光纤电缆让我们能够测量到这种惊人的‘崩解放大效应’，这在以前是做不到的。”收集到的数据将为未来记录冰川崩解事件、更好地理解冰盖快速消退提供支持。

脆弱且受威胁的系统
科学家们早就知道海水与冰川崩解的相互作用在冰川消退中起着重要作用，但在实地收集详细数据一直极为困难。布满冰山的峡湾时刻面临坠冰危险，而卫星观测无法捕捉到这些相互作用发生的水下情况。“我们以前的测量往往只是‘浅尝辄止’，因此需要一种新方法，”安德烈亚斯·菲埃利说。

格陵兰冰盖的面积约为瑞士的40倍。如果它完全融化，全球海平面将上升约7米。萎缩的冰川释放出的大量融水还可能扰乱墨西哥湾暖流等主要洋流，对欧洲气候造成重大影响。崩解冰川的消退还会进一步影响格陵兰峡湾内的生态系统。多米尼克·格拉夫警告说：“我们整个地球系统至少在一定程度上依赖这些冰盖。这是一个脆弱的系统，如果温度升得太高，它可能会崩溃。”