科學家們利用歐洲太空總署(ESA)的CryoSat-2衛星十年的數據,在南極冰蓋下發現了85個先前未知的冰下湖泊,這使得已知的活躍冰下湖泊總數大幅增加至231個。這項重大發現為理解冰層深處的動態過程提供了新的視角,並對全球海平面上升的預測具有重要意義。
這些新識別出的湖泊展現出活躍的充填與排空循環,顯示出冰下水文系統比先前所理解的更加活躍。這些動態變化對於理解水流如何穿過南極冰層下方至關重要,並可能影響冰川的穩定性及其向海洋的移動速度。研究人員強調,持續監測這些活躍的冰下環境對於改進未來海平面上升的預測至關重要。這些發現突顯了南極冰下系統在地球氣候系統中所扮演的複雜角色。
根據《自然通訊》期刊發表的這項研究,這些新發現的湖泊中有五個屬於相互連接的湖泊網絡,顯示出更複雜的水流路徑。研究團隊分析了2010年至2020年間的CryoSat-2衛星數據,該衛星配備的雷達高度計能夠偵測到冰層表面細微的高度變化,這些變化與冰下湖泊的充填和排空活動有關。透過分析這些變化,科學家們得以繪製出冰下湖泊的活動地圖。
先前已知有146個活躍的冰下湖泊,此次新增的85個湖泊,總數達到231個。研究領導者之一,來自里茲大學的薩莉·威爾遜博士表示:「在這些條件下觀察冰下湖泊的充填和排空事件極其困難,因為它們需要數月甚至數年才能完成。在我們這項研究之前,全球僅觀察到36個完整的充填-排空循環,而我們觀察到了額外的12個,總數達到48個。」
這些活躍的冰下湖泊為科學家們提供了一個難得的機會,得以一窺冰層深處的活動。它們表明,冰層下的水路並非固定不變,而是會隨著壓力與水流的變化而擴張、收縮或重新佈局。這種動態性至關重要,因為冰層底部的積水會潤滑冰層與岩石的接觸面,可能加速冰川向海洋的滑動。儘管許多冰下湖泊被認為是穩定的,例如位於東南極冰蓋下的沃斯托克湖,但活躍湖泊的週期性變化對冰層動力學和海平面上升的影響不容忽視。
這項研究的發現,特別是關於活躍冰下湖泊的充填與排空週期,為改進現有的冰蓋模型提供了寶貴的數據。目前的數值模型在預測冰蓋對海平面上升的貢獻時,往往未能充分納入冰下水文的影響。透過更精確地繪製冰下湖泊的位置、範圍和變化時間序列,科學家們能夠更準確地量化它們對冰層動力學的影響,從而提升對未來海平面上升的預測能力。這對於理解氣候變遷對極地地區的影響以及制定應對策略至關重要。