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南极冰下现巨洞:面积达39平方公里!究竟因何原因出现大洞?

位于南极西部的思韦茨冰川一直以来都受到科学家的极大关注,因为它是南极最脆弱的冰川之一,其流速每年超过2千米,而且近些年来其地表沉降,流速还在不断加快。

而它每年融冰贡献了全球4%的海平面上升,它的融化速度也是全球冰川也是非常罕见的,如果思韦茨冰川全部融化,全球海平面将会上升1.8米,后果十分严重。

《通讯地球与环境》论文:思韦茨冰川在以你无法想象的方式融化

南极和北极冰盖不一样的地方是,北极下面是海洋,而南极下方则是坚实的南极大陆,因此来自赤道地区的洋流能到达北极却无法到达南极腹地,因此全球最冷的地点在南极,而北极圈内则还有不冻港摩尔曼斯克。

但全球变暖下的两极水域,仍然以比平均温升要高2~3℃的速度上升,这也导致两极冰盖的流失十分严重,而南极冰盖由于下方陆地的地质条件差异,正在快速消融。

思韦茨冰川,冰下出现巨洞

2020年1月初,英国一个科学考察团队对思韦茨冰川进行了调查,在冰川上打了一个600米深的孔,直达冰川底部,结果发现从底部取样的海水温度在2℃!

这是啥概念?冰川底部出现温水,会持续不断的融化底部,融化的淡水会大大降低摩擦系数,导致思韦茨冰川滑入海洋的速度越来越快。

并且英国科学家通过冰下雷达探测还发现了惊人的事实,思韦茨冰川下方正出现一个史诗级的空洞,它的最高处达到了300米,甚至局部出现接近800米的高度,而最大面积则超过39平方千米,这大概是多大呢?大约是曼哈顿面积的三分之二!

思韦茨冰川下方发现异常热量涌入

2021年8月18日,《通讯地球与环境》刊发了一篇论文,标题是“High geothermal heat flow beneath Thwaites Glacier in West Antarctica inferred from aeromagnetic data”(从航磁数据推断西南极洲思韦茨冰川下的高地热热流)。

Ricarda Dziadek博士的研究团队通过探测地磁的居里深度从而推断出地热热流的存在,他们发现同样的等温线在思韦茨冰川下方深度明显偏浅,这表明地热热流可能突入到了冰盖下方的岩层,使得这一整个冰盖下方的区域温度异常升高。

这个发现揭开了这个巨大空洞的来历,下方有高热的地热热流上涌,直接将思韦茨冰川下方的冰层给融化了,还有附近的松岛冰川,据科学家测算这个低热量向上传达的功率可达150mW/平方米,看起来是个不大的数字,但在于英国大小差不多的思韦茨冰川下方,总共能产生天文数字般的功率,就像一个火锅一样持续不断的在加入燃料,终会有一天将其彻底融化。

在过去的40年里(从1979年至2017年)思韦茨 (THW) 和松岛 (PIG) 集水区的累计冰量损失 4760吉吨(1吉吨=1亿吨),占南极冰量损失总量的 36%,而现在的损失速度还在加快,达到了每年800亿吨。

热量究竟来自哪里?

其实早在2017年就有马托斯,YM等科学家对南极洲的热通量分布进行过调查,并且得出了南极地热通量的异常区域给出过报告,而在2018年《自然》子刊《科学报告》上刊出的一篇论文“Anomalously high geothermal flux near the South Pole”(南极附近异常高的地热通量)。

发现南极冰盖下一个异常热源正从冰盖底部融化冰层,而据英国科学家估计,这个热源是来自放射性岩层的衰变与地热通量双重作用的结果。不过在思韦茨冰盖下方的热源可能是比较单纯的地热通量,但无论哪个,只要有源源不断的热量输入,那么思韦茨冰川的末日就会更快一些到达。

地球内部的热量来自于引力坍缩与放射性物质衰变的双重结果,地球内核的高温甚至能达到6000℃,在地核和地壳之间则是一个地幔层,大量熔融态的岩浆在这里会呈对流运动,到达地幔顶端会平移再沉入地幔深处。

这也地壳运动的动力来源,偶尔这个上升的“热柱”会通过地壳薄弱处到达表面,形成地幔柱,地质史上的西伯利亚地盾火山就是地幔热柱形成,而其他的火山则是小规模的岩浆上涌所致,而地热通量异常则是尚未到达地表的只是这里比较薄弱或者存在某种缺陷等。

延伸阅读:登曼冰川,另一种让人绝望的死法

登曼冰川位于南极洲东部,全长约110千米,宽度约11~16千米,在大卫岛以东注入沙克尔顿冰架,2020年3月23日,加州大学欧文分校研究人员和美国宇航局喷气推进实验室的专家警告,登曼冰川可能正在快速崩溃。

登曼冰川的冰舌延伸入了大海,温暖的海水很快就会让冰舌断裂成为浮冰,最终消失在海面上。根据COSMO-SkyMed卫星图像中分析的结果,在过去的22年间,登曼冰川大约消退了5千米,据估计未来100年间登曼冰川将彻底消失。

如果登曼冰川彻底消融将会造成海平面上升1.5米,和思韦茨冰川凑合下,加起来差不多有3.3米,足以把江苏沿海低洼部分淹入水下,当然荷兰可能要更惨烈一些。