大学·问丨南极冰盖为何融化？深海珊瑚揭示一万四千年前冰下融水释放之谜

一万四千年前南极冰盖为何快速消退？深海珊瑚中记录着一万年前怎样的秘密？未来海平面还会大幅上升吗？11月13日，中国科学院南京地质古生物研究所（以下简称“南京古生物所”）与南京大学及海外高校合作发表论文，通过对深海珊瑚的研究，重建了1.4万年前南极冰下融水的释放过程，并首次明确将这一过程与南极冰盖退缩、海平面上升联系起来。论文第一作者、南京古生物所副研究员李涛在接受采访时解释，冰下融水释放加快导致的冰架不稳是南极冰盖快速退缩的重要原因。1.4万年前的深海珊瑚化石记录了这时期南大洋海水的铀同位素组成，可以帮助我们推测南极冰下融水的释放过程。

一万四千年前，南极冰盖快速融化之谜被解开

据李涛介绍，南极冰盖由冰架和冰川组成，冰架的一端与陆地冰川相连，另一端延伸到海洋中，它像一座大坝，阻拦了南极冰盖内部的冰向海洋流动。而南极冰下融水，是较高水温的融水从冰架下流向海洋的过程。在这一过程中，冰架受到融水的冲击，变得不稳定，这座“大坝”就被打开了。它所拦截的冰川便会从冰盖内部向海洋流动，在温暖的海水中融化为大量的淡水，导致海平面的上升。

除此以外，大气温度上升对冰盖的退缩也有着重要的影响。大气变暖后，冰盖表层冰融化，南极地区降水也会增加，融水和降水汇聚形成更多的地表径流。这些水流不断下切，在冰盖的边缘形成了许多裂隙，当裂隙发育到一定程度，也会使冰盖不稳定甚至崩解，加速冰川流向海洋的过程。

“其他区域的海水也会吸收大气中的热，并通过海洋环流传输到南极海域，对冰架产生影响，”李涛补充道，“但从古气候角度来说，比起大气，冰下融水的影响可能更大一些。”

深海珊瑚为何是研究南极冰盖退缩的功臣？

李涛等人选择了德雷克海峡的深海珊瑚作为研究载体。与我们所熟知的浅海珊瑚礁不同，深海珊瑚大部分生活在水深200米以下，无法接触任何光照，只能依赖掉落的有机质生存，深海珊瑚的分布非常零星，采集难度也比较高。

李涛向记者介绍，深海珊瑚在生长过程中，会从周围海水里吸收一定的铀，从而记录了海水的铀同位素组成，这一化学元素进入了珊瑚钙质骨骼的壳体，被一直保存下来。因此，铀同位素成为了重要的参照元素，研究人员可以通过铀同位素的衰变阶段，使用铀系测年法精确地测定珊瑚的年龄，反向推断出当时海水中铀同位素组成，由此推断冰盖底部融水的释放过程。

海平面在近些年还会迅速上升吗？

李涛介绍，在一万四千年前的末次冰消期，由于冰盖的崩塌，海平面曾经历了一个快速上升的阶段，在大概两百年间上升了数十米。但现代观测数据显示，1993年到2003年的十年间，海平面大约每年上升1.8毫米，用这一速率推算，海平面在近一百年仅会上升18厘米左右。这是因为在末次冰盛期时，整个南极的冰架非常宽广，冰架崩塌所带来的淡水注入非常可观，但现代南极冰架变窄，已经向内陆退缩了数公里，所以现代冰川崩塌所带来的海平面的变化相对有限，和一万多年前不在一个数量级。

但是，海平面上升并不均匀，大陆架平缓的地区和中纬度的沿海城市受到的影响往往更大。“在当前人类存在的时间尺度中，海平面上升对于个体的影响是很小的；但如果这一趋势不加以控制，对二三百年以后的人类生存还是会带来很大挑战。”李涛说。海平面上升是全人类共同面临的挑战，需要所有国家联合起来减少碳排放，减缓海平面上升。

南极冰盖融化也改变了极地生物的生存条件。冰盖中携带了大量的营养盐，在海洋中溶解后，会为贫瘠的南极及周边地区带来更丰富的营养物质，促进当地生态系统的循环与生物生产力的发展，甚至改变当地生物链的具体结构，但李涛表示，这种影响是好是坏目前还不得而知。

作者：

南京大学新闻传播学院2023级研究生易笑嫣崔睿泽赖雯珺

指导老师：

南京大学新闻传播学院教授 庄永志

现代快报＋记者朱俊骏

（校对 张静超 编辑 蒋文嘉）