南極冰蓋在一百萬年前達到了氣候臨界點

這項研究由韓國釜山國立大學 IBS 氣候物理中心 (ICCP) 的科學家進行，為了解大規模冰蓋如何對長期氣候變遷做出反應以及這對未來海平面上升意味著什麼提供了新的見解。

如今，南極洲擁有地球上最大的冰塊，在調節全球海平面方面發揮重要作用。大約一百萬年前，地球經歷了一次重大的氣候變化，冰河時期變得更長、更冷、更強烈。科學家將這段時期稱為中更新世過渡期。儘管研究人員幾十年來就知道這種轉變，但南極冰蓋將如何反應仍不確定。

模擬 300 萬年的氣候歷史

最大的障礙之一是缺乏測試古代條件下冰蓋行為所需的現實長期氣候記錄。

為了解決這個問題，該團隊使用了 ICCP 最近開發的先進古氣候模擬，該模擬重建了過去三百萬年的全球氣候模式。該模擬提供了詳細的溫度和降水數據，研究人員將其輸入賓州州立大學的冰架模型中。

該模型追蹤南極洲和北半球冰蓋運動、厚度、溫度和海拔的變化。它還模擬了漂浮冰架的行為，包括羅斯海和威德爾海的冰架。

該團隊利用韓國最強大的致力於基礎科學研究的超級電腦之一，繪製了一幅物理上一致的圖像，顯示地球主要冰蓋如何隨著氣候條件隨時間的變化而演變。

南極冰層已達到臨界閾值

模擬顯示，南極洲在中更新世過渡後進入了完全不同的行為模式。

研究人員確定了大氣中二氧化碳含量的一個關鍵閾值約為百萬分之 240。一旦二氧化碳水平降至該點以下，南極冰蓋範圍開始對大氣和海洋溫度的變化做出更顯著的反應。

IBS氣候物理中心研究員、該研究的主要作者Kyung-Sook Yun博士說：“在這種轉變之後，南極冰蓋對氣候強迫變化的反應更加強烈。這表明該系統並不是逐漸演化的，而是在跨越氣候系統的某個閾值後變得更加敏感。”

為什麼南極洲的冰層會膨脹得這麼快？

根據模擬，大約一百萬年前氣候變遷後，幾個過程共同作用加速了南極冰的生長。

首先，冰河時期寒冷的海洋溫度減少了延伸至海平面以下的南極冰蓋部分的融化。同時，全球海平面比現在低了 50 至 100 公尺。較低的海平面減少了南極冰架下方岩石的壓力，使冰架下方的陸地慢慢上升到頂部。這種上升有助於支持沿海冰層的增厚。

這些機制共同幫助創造了更大、更穩定的南極冰蓋，後來決定了地球的冰河時期週期。

IBS氣候物理中心主任、該研究的合著者阿克塞爾·蒂默曼教授表示：“我們的研究結果表明，南極冰蓋對外部強迫比之前假設的更加敏感。這也引發了有關其未來對全球變暖的反應的重要問題。”

結果對未來意味著什麼

研究強調，冰蓋可能並不總是以緩慢且可預測的方式對氣候變遷做出反應。或者，在超過關鍵的氣候閾值後，它們可能會突然轉變為更敏感的狀態。

科學家表示，了解這些突然的變化對於改善未來對南極冰層流失和全球海平面上升的預測至關重要。