最近的研究强调了南极冰盖下上升的地球在未来海平面预测中的重要作用。研究表明，减少温室气体排放可以大大减轻海平面上升的影响，而不这样做可能会危及世界各地的沿海人口。
一项新的研究表明，南极冰盖下的隆起地形可能会对未来的海平面上升产生重大影响。
尽管感觉像是一个静止的物体，但大多数坚实的地面都在经历变形、下沉和上升的过程，这是对许多环境因素的反应。在南极洲，冰川融化意味着下方基岩的重量减轻，从而使其上升。该研究的合著者、俄亥俄州立大学伯德极地与气候研究中心的高级研究科学家特里·威尔逊(Terry Wilson)说，不断上升的地球如何与上覆的冰盖相互作用，从而影响海平面上升，目前还没有得到充分的研究。
在这项新研究中，威尔逊在麦吉尔大学的同事们开发了一个模型来预测这些相互作用如何影响全球海平面，发现如果人类能够减少温室气体排放，减缓全球变暖，固体地球的向上移动可以减少南极洲对海平面上升的贡献约40%，大大支持了全球海平面上升的最佳情况。在这种低排放的情况下，陆地隆起减缓了冰从陆地流向海洋的速度，从而使更多的冰盖得以保存。
相反，如果人类不能及时降低碳排放，冰川退缩的速度将超过上升的速度，使海水远离南极洲，并加剧海平面上升。威尔逊说，这些事件可能会严重恶化人口稠密的海岸线上最可怕的海平面上升预测模型。
南极冰盖的快速变化
“我们的测量表明，构成南极冰盖底部的固体地球正在以惊人的速度改变形状，”威尔逊说。“地表冰层减少导致的土地抬升是在几十年内发生的，而不是几千年。”
这项研究发表在《科学进展》杂志上。
为了得出这些结论，研究小组利用极地地球观测网络(POLENET)项目的南极网络(ANET)的地球物理场测量数据，开发了一个地球内部的3D模型。该任务的重点是通过收集南极洲一系列自主系统的GPS和地震数据，研究不断变化的极地地区。
根据这些参数，研究人员随后进行了一系列模拟，以捕捉南极冰盖的许多可能演变，以及地球在2500年之前可能经历的全球海平面上升程度。
“我们可以预测，如果我们现在都为低排放做出贡献，与所谓的‘一切照旧’排放相比，它实际上会产生什么不同，”威尔逊说，他也是ANET-POLENET项目的首席研究员。
她将该模型前所未有的详细程度归功于它如何巧妙地结合了来自南极洲的数据。GPS监测站监测陆地的移动情况，地震仪测量地震产生的地震波在地球上传播的速度，从而对陆地隆起的快慢有重要的了解。
威尔逊说，令人惊讶的是，根据俄亥俄州立大学研究人员处理的一些小组的GPS观测结果，南极冰盖目前正在经历每年约5厘米的固体地球隆起，大约是北美经历的速度的5倍。
对沿海人口和全球经济的影响举止
这项研究的另一个重要方面是，在不同的碳排放情景下，南极洲的变化将如何影响世界各地的海岸线。由于海平面的变化不会是均匀的，该研究指出，由于南极冰层的融化，全球近7亿生活在沿海地区的人将受到海平面上升的最大影响。
威尔逊说，由于一些地区，如小岛屿国家，将比其他地区更容易受到影响，因此减轻大气和海洋变暖等环境条件对社会来说是一个至关重要的问题。
“许多人现在更加意识到他们正在经历气候变化的影响，”她说。“这项工作强化了我们作为个人、国家和全球的行动，可以改变我们的后代一生中所经历的地球。”
研究结果强调了固体地球与地球上发生的过程之间的复杂关系，以及继续收集足够的数据以迅速准确地预测未来几个世纪地球将会是什么样子的重要性。
“你所做的每个模型和预测都有很多不确定性，”威尔逊说。“但要记录我们的世界变化的速度有多快，继续提高我们做出更确定的预测的能力是非常重要的，这是让我们以有意义的方式走向未来的唯一途径。”
参考资料:《真实三维地幔粘度对南极洲对未来全球海平面贡献的影响》，作者:Natalya Gomez、Maryam Yousefi、David Pollard、Robert M. DeConto、Shaina Sadai、Andrew Lloyd、Andrew Nyblade、Douglas A. Wiens、Richard C. Aster和Terry Wilson, 2024年8月2日，《科学进展》。DOI: 10.1126 / sciadv.adn1470
威尔逊与来自麦吉尔大学、宾夕法尼亚州立大学、马萨诸塞大学阿默斯特分校、哥伦比亚大学、华盛顿大学、科罗拉多州立大学和忧思科学家联盟的同事一起完成了这项研究。这项研究得到了美国国家科学基金会和加拿大自然科学与工程研究委员会的支持。
