CryoSat卫星在南极洲发现了85个新的冰下湖泊

近日，科学家利用欧洲空间局（ESA）CryoSat卫星，揭开了南极冰盖下神秘湖泊的新面纱，发现了85个此前未知的亚冰盖湖泊，揭示了隐藏在冰层下的水网如何驱动冰川运动并影响海平面上升。在南极庞大的冰盖下，隐藏着数百个亚冰盖湖泊。这些地下水库对冰川的移动和流动起着至关重要的作用，并由此影响全球海平面。

研究团队耗时十年对CryoSat卫星数据进行观测，发现了分布在南极冰盖数千米之下的85个新湖泊，使南极洲已知的活跃亚冰盖湖泊总数增加超过一半，达到231个。

难得一见的南极冰层动态

该研究于2025年9月19日发布于《自然·通讯》杂志，具有重要意义，因为这些“活跃湖泊”会周期性地排空和填满，为冰盖下深处的神秘过程提供了罕见的观察窗口。科学家还发现了新的地下排水路径，包括五个互联的湖泊系统。

首席作者、利兹大学博士研究员萨莉·威尔逊指出，当前科学界对这些隐藏水体的了解十分有限，主要困难在于它们被数百米厚的冰层深埋。“在这种环境下，观测亚冰盖湖泊的注满和排空极为困难，这一过程往往需要几个月甚至几年才能完成。在本研究以前，全球范围内仅观察到36次完整的注满-排空周期。我们此次又观测到12个完整周期，使全球总数增至48次。”

卫星贡献关键观测数据

CryoSat卫星自2010年发射以来，每十年获取的观测数据极大推动了这项研究的进展。该卫星装备的雷达高度计可以精确探测极地冰面和海洋冰层微小的高度变化，并长期监测冰盖厚度的变化。

通过对十年间南极冰盖表面高度局部变化的分析，研究人员得以定位亚冰盖湖泊，并实时监测其注满和排空的过程。

利兹大学教授、论文合著者安娜·霍格称：“此次发现表明，亚冰盖湖泊的数量和面积会在不同时期的注满或排空循环中发生变化。这说明南极亚冰盖水文比以往认知要动态得多，因此我们必须持续观测这些湖泊的未来演变。”

对海平面预测至关重要的拼图

威尔逊表示，类似本次观测对于认识冰盖结构动态及其对周边海洋的影响非常关键。“目前用于预测整个冰盖对海平面升高影响的数值模型尚未将亚冰盖水文过程纳入。新获得的亚冰盖湖泊位置、分布和变化时间序列数据，将有助于理解驱动南极地下水流动的机制。”

ESA极地科学集群协调员马丁·韦林则指出：“本研究再次显示CryoSat任务数据对于提升我们对极地地区、尤其是冰盖动态的理解极为重要。关于南极冰盖各种复杂过程，尤其是冰盖底部融水流动，了解得越多，未来对海平面上升范围的预测就越精确。”

亚冰盖湖泊如何形成？

亚冰盖融水来源于地球基岩热和冰层滑动产生的摩擦热，最终在基岩表面聚集并周期性排空。这些水的流动能够减小冰与基岩之间的摩擦，使冰层更易滑向海洋。

并非所有亚冰盖湖泊都是“活跃”的，许多被认为是“稳定”的，因为没有观察到其注满或排空现象。最大的亚冰盖湖泊为位于东南极冰盖下的沃斯托克湖，推测其储水量高达5，000-65，000立方公里，位于4千米厚的冰层下（足以装满整个大峡谷并溢出25%以上）。尽管沃斯托克湖被视为稳定，但若其排空，将影响南极冰盖的稳定性、周边海洋环流、海洋生境乃至全球海平面。

对气候建模的影响

亚冰盖湖泊的注满-排空循环已成为冰盖与气候模型的关键数据。通过监测此类现象，科学家可更精准地认识冰盖、基岩、海洋和大气之间的相互作用，这是理解冰盖未来稳定性关键。

“亚冰盖水文是许多冰盖模型中缺失的一环，”威尔逊表示，“只有在明确这些湖泊何时、何地活跃，我们才能量化它们对冰盖动力学的影响，从而完善未来海平面上升的预测。”

编译自/ScitechDaily