阿拉斯加头重脚轻的冰川正接近不可逆转的临界点

Josiah01

　　北美最大的冰原之一正在加速融化，可能很快就会达到不可逆转的临界点。这是我和同事发表的关于朱诺冰原的新研究结论，朱诺冰原横跨阿拉斯加和加拿大边境，靠近阿拉斯加州首府朱诺。
　　2022 年夏天，我和其他研究人员一起在炎热的太阳下沿着前面人的足迹滑雪穿越冰原平坦、光滑、洁白的高原。从那片高原上，大约有 40 座巨大的、相互连接的冰川向大海延伸，周围的山峰上还有数百座较小的冰川。
　　我们的研究成果现已发表在《自然通讯》上，该研究显示朱诺是气候“反馈”作用的一个例子：随着气温上升，整个夏天剩下的雪越来越少（技术上来说：“夏末雪线”正在上升）。这反过来又导致冰暴露在阳光和更高的温度下，这意味着更多的融化，更少的雪，等等。
　　和许多阿拉斯加冰川一样，朱诺冰川也是头重脚轻，在夏末雪线以上的高海拔地区有大量冰雪。这之前支撑着下方的冰川舌。但是，当夏末雪线爬升到高原顶部时，大量头重脚轻的冰川将突然面临融化。
　　现在每年夏天都是这种情况，冰川融化速度比以前快得多，导致冰原越来越薄，高原越来越低。一旦超过阈值，这些反馈就会加速融化，导致雪和冰的自我延续性损失，即使全球停止变暖，这种情况也会继续下去。
　　冰融化速度比以往任何时候都快
　　利用卫星、照片和旧石堆，我们能够测量朱诺冰原从上一个“小冰河期”（大约 250 年前）结束到今天的冰损失情况。我们发现，在 1770 年左右那段寒冷期结束后，冰川开始萎缩。这种冰损失一直持续到 1979 年左右，当时它开始加速。2010 年，它再次加速，速度是之前的两倍。2015 年至 2019 年间，那里的冰川萎缩速度是 1979 年至 1990 年间速度的五倍。
　　我们的数据显示，随着积雪减少和夏季融化季节延长，冰原正在变暗。新鲜的白雪反射性很强，我们在 2022 年夏天经历的强烈太阳能大部分被反射回太空。但夏末雪线正在上升，现在经常发生在朱诺冰原的高原上，这意味着较老的雪和冰川冰正在暴露在阳光下。这些略暗的表面吸收了更多的能量，增加了雪和冰的融化。
　　随着冰原高原变薄，高海拔地区的冰雪储备会流失，高原表面会降低。这将使冰原越来越难以稳定甚至恢复。这是因为低海拔地区的暖空气会进一步融化，导致不可逆转的临界点。
　　此类长期数据对于了解冰川的行为方式以及单个冰川中存在的过程和临界点至关重要。这些复杂的过程使得预测冰川未来的行为变得困难。
　　世界上最难的拼图
　　我们利用卫星记录重建了冰川的大小和活动情况，但这确实将我们的研究范围限制在过去 50 年。要追溯更远的时期，我们需要不同的方法。要追溯 250 年前的时期，我们绘制了冰碛脊（即冰川鼻端堆积的大量碎屑）以及冰川冲刷和磨平基岩的地方。
　　为了检查和完善我们的地图，我们在冰原上呆了两周，在冰原下面的雨林呆了两周。我们在冰碛脊中扎营，把食物高高地悬挂在空中以防熊吃掉，在穿越雨林时大喊以吓跑驼鹿和熊，并与渴望我们血液的蚊子搏斗。
　　我们利用20 世纪 40 年代和 70 年代的航拍照片重建了冰原，那时卫星图像还未普及。这些照片质量很高，但拍摄于全球定位系统尚未出现，因此无法准确确定拍摄地点。
　　其中一些照片在随后的几年中也受到了轻微损坏——一些透明胶带、撕裂、拇指印。因此，必须将单个图像拼接在一起才能制作出整个冰原的 3D 图片。这就像拼世界上最难的拼图一样。
　　这样的工作至关重要，因为世界各地的冰川正在快速融化——目前它们的总融化质量比格陵兰岛或南极洲的冰盖还要大，而且过去二十年里，全球这些冰川的变薄速度翻了一番。
　　我们更长的时间序列显示了这种加速有多么明显。了解“反馈”如何以及在何处使冰川融化得更快对于更好地预测这一重要地区未来的变化至关重要。