史无前例！猛烈冰下洪水撕裂格陵兰冰盖

一场巨大的冰下湖泊爆发撕裂了格陵兰冰盖的表层冰。新研究揭示了这场混乱的成因。

2014年，一场大规模的冰下洪水强力冲破了格陵兰冰盖，但直到现在科学家们才拼凑出它是如何以及为何发生的。

新研究揭示，一个先前未被探测到的冰下湖泊以爆发性的威力排干了湖水，其力量之大，撕裂了上方厚厚的冰层，并冲破冰面爆发而出。

这是科学家首次在格陵兰观察到如此向上冲击的洪水事件，它挑战了长期以来关于融水在冰盖下方如何运动的固有认知。

冰被撕碎，而非融化

该事件在格陵兰北部一个偏远地区持续了十天。利用来自美国宇航局（NASA）和欧洲航天局（ESA）的卫星数据，以及北极数字高程模型项目（ArcticDEM）的高分辨率地表地图，研究人员追踪了这个隐藏冰下湖泊的剧烈排水过程。

大约9000万立方米的水（相当于尼亚加拉大瀑布9小时峰值流量的水量）从冰下逃逸，在2平方公里的冰面上形成了一个深达85米的巨坑。这是格陵兰有记录以来最大规模的冰下洪水事件之一。

但更令科学家震惊的是他们在下游的发现。

在一个先前没有任何不稳定迹象的区域，他们发现了一片新近破裂的冰面景观。

超过38.5万平方米（约54个足球场大小）的区域布满了深邃的冰裂缝和高达25米的翻转冰块。
环绕着这片区域的，是另外6平方公里被冲刷过的地带，面积几乎是纽约中央公园的两倍。

洪水的规模和猛烈程度让研究人员毫不怀疑冰下运动的水流所蕴含的力量。

该研究的主要作者杰德·鲍林博士（Dr. Jade Bowling）在兰卡斯特大学攻读博士学位期间进行了这项工作，她表示这些发现最初令人难以置信。

“当我们第一次看到这些时，我们肯定觉得数据哪里出错了，”她说，“但我们看得越多，就越清楚地意识到，我们看到是一场巨大洪水从冰层中强行向上冲出后留下的景象。”

模型未能预测到破裂

迄今为止，大多数格陵兰冰盖模型都假设融水是从冰盖表面向下流动，最终排入海洋。

这项研究表明，在极端压力下，冰下水可以反向运动，从下方撕裂冰层并向上爆发。
由于大多数模型没有包含这些机制，它们可能低估了冰盖的脆弱性。

更令人惊讶的是，这场洪水发生在一个被认为冰盖底部完全冻结的区域。

这促使研究人员提出了一种新的机制：极端水压导致了沿冰盖底部的破裂，进而使水流得以冲破冰层并在表面喷发。

“格陵兰冰盖蕴含的冰足以使全球海平面上升超过七米，”鲍林说，“了解冰下水如何流动并破坏冰层，对于预测冰盖未来的行为至关重要。”

“这场洪水向我们表明，冰盖的反应方式可能超出我们的预期，”该研究的合著者、兰卡斯特大学冰川学家安珀·利森博士（Dr. Amber Leeson）说，“它警示我们要更深入地探究那些我们尚未完全理解的过程。”

英国极地观测与建模中心联合主任马尔·麦克米伦教授（Professor Mal McMillan）强调了卫星数据在探测此类隐藏事件中的重要性。“如果没有长期的卫星数据，这类事件就会被忽视，”他说，“这表明了这些观测对于实时追踪气候变化是多么关键。”

由于大多数冰盖模型假设融水只向下或横向流向海洋，它们忽略了像这次这样向上爆发的洪水的可能性。这个盲点可能会影响对格陵兰冰盖在变暖世界中失稳速度的预测。

随着气候变化持续加剧地表融化并将其扩展到新的区域，此类极端的水流爆发事件可能会变得更加频繁。

科学家们表示，为了跟上变化，模型必须不断发展，以反映冰下水文学的复杂性。持续通过欧空局的CryoSat和NASA的ICESat-2等任务进行监测，对于探测隐藏湖泊并追踪其行为至关重要。

这项研究是一项巨大的国际合作成果，涉及来自包括兰卡斯特大学、诺森比亚大学、丹麦和格陵兰地质调查局、加利福尼亚大学、阿尔弗雷德·魏格纳研究所、丹麦技术大学空间研究所（DTU Space）和利兹大学在内的十几家机构的研究人员。

该研究成果已于今日发表在《自然·地球科学》杂志上。