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据信隐藏在南极洲冰层下的巨大湖泊似乎已经消失

南极洲恢复冰川下正在酝酿着一种冰的神秘现象,科学家们对此感到困惑不解。研究人员曾经认为冰下湖泊有一个网络,但现在似乎没有了。

南极研究人员长期以来一直认为,在南极洲东部的冰川下隐藏着一些大湖,它们被困在南极大陆的冰底和基岩之间。然而,一项新的研究未能找到任何证据证明如此巨大的水体存在。

“它们可能不在那里,”该研究负责人、德国阿尔弗雷德韦格纳研究所(Alfred Wegener Institute)赫尔姆霍尔兹极地和海洋研究中心(Helmholtz Center for Polar and Marine Research)的冰川学家安吉莉卡亨伯特(Angelika Humbert)说。

这种明显缺乏湖泊的现象非常奇怪。如果没有这些水体,研究人员就无法轻易地解释关于冰的其他观测结果,比如冰的表面周期性起落或冰川流向大海的区域。[图片:隐藏在南极冰层下的融水湖]

“很难理解为什么它不可能是水,”科罗拉多博尔德环境科学合作研究所地球科学与观测中心的科学家Ted Scambos说,他没有参与这项新研究。

神秘在冰上

正在讨论的冰川是一条巨大的冰河,位于南极洲东部,叫做恢复冰川;它的盆地从海向内陆延伸621英里(1000公里),并排放了南极东部冰盖的8%。亨伯特告诉Live Science,这是目前“平静的冰川”,这意味着它没有经历任何戏剧性的加速。但她补充说,随着全球气温上升,它有很大的变化潜力。

斯坎博斯说,弄清冰川是如何移动的,以及是什么影响了冰川流动的速度,将有助于研究人员了解整个冰盖对气候变化的反应。卫星观测显示,在几个月或几年的时间里,冰会在几米高的地方起落。

斯坎博斯在接受Live Science采访时说:“垂直运动一直被认为与冰层下的水体有关,在其他一些地方也得到了证实。”

2014年,亨伯特和她的同事利用雷达波穿透冰川表面,在飞机上对冰川进行了一次调查。当波浪弹回到飞机的接收器上时,它们可以揭示诸如冰的厚度、水的存在、冰、水和岩石之间边界的位置等信息。亨伯特说,这项调查的目的并不一定是寻找冰川下湖泊;整个地区是地图上的一个空白点,科学家们想知道冰川下的地形是什么样的。

失去了湖泊

然而,数据揭示了一些意想不到的东西。在卫星数据显示应该有湖泊的地区,雷达显示没有水。[南极洲:被冰覆盖的世界底部(图片)]

亨伯特说:“建议建造4个真正意义上的大湖,11个较小的湖,我们发现的数量要少得多。”“有一个更大的区域,你可以认为是一个湖,但它也可能是一个沼泽地区”的湿沉淀物。

研究人员周三(11月7日)在《地球物理研究杂志》上发表了一篇开放获取的文章,报告了他们的发现。

Scambos还没有完全排除湖泊存在的可能性。他说,冰川下很深的沟槽表明有流动的水,对于为什么有些地区的冰面会起起伏伏没有很好的解释,除非冰层下有湖泊在排水并形成某种循环。

亨伯特说,使问题复杂化的是,雷达是测量冰的一个棘手工具。雷达提供的地下成像取决于波浪如何穿过冰、水或岩石。她说,这种运动在一定程度上取决于冰层的温度。研究人员对恢复冰川内部的冰温了解不多。她说,这使得区分真正的湖泊和冰川可能位于非常潮湿的沉积物或淤泥之上的区域变得更加困难。

寻找答案可能需要时间。亨伯特和她的团队计划带着炸药到冰川徒步旅行,他们将小批量地引爆炸药,以制造地震波。当波浪反弹回水面时,它们将携带关于冰下结构的信息。但是,恢复冰川非常遥远,物资必须从最近的科学前哨运送近500英里(800公里),亨伯特说。这项任务最早将于2021年完成。

与此同时,找到线索的最佳地点是卫星数据,亨伯特说。斯坎博斯说,今年发射的ICESat-2是一颗利用激光脉冲测量冰层变化的卫星,它将为冰川的变化提供前所未有的清晰图像。他和他的合作者们还想与亨伯特的团队合作,将冰川下发生的一切完全不同的证据拼凑起来。

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