格陵兰冰页下的冰流和湖泊
格陵兰冰页下的冰流和湖泊
格陵兰冰盖不是冰的静态体,而是由稠密、流动和变形的冰构成的动态体。 沉积在冰盖中央部分的雪逐渐压缩为缓慢流向冰边的冰块。 在冰边,冰因融化或裂入冰山而融化。
* * Mads Phil - 访问格陵兰
冰雪上积雪
在格陵兰冰原上沉积的新雪的密度在50-70公斤/立方米之间,仅为水密度的5%-5%(即1,000公斤/立方米 ) 。 在冰层的中心部分,温度从未高于冰层,因此雪永远不会融化。 相反,它被埋在新的雪层下,新雪的重量压缩了下层,增加了其密度。
一旦雪的密度达到830千克/立方公米,即大约80米深,晶体之间所有空气通道都被封闭,因此唯一存在的空气是困住的气泡。随着深度的扩大,冰的密度进一步增大,917千克/立方公尺的气泡被压缩。在这一阶段,冰成为冰川冰。此时,冰不能再压缩了。
冰芯钻探,深入地钻入床单
格陵兰冰芯钻探始于1955年,此后从冰盖中回收了无数短深冰芯。 最近的一个项目 — — 北格陵兰冰钻探(NEEM ) — — 是一个国际冰芯项目,旨在恢复11万5千—13万年前的冰层间歇时期的未扰动记录。
科学家们从冰芯中发现,这一时期的温度比以前想象的要高。 事实上,科学家们发现格陵兰的气候比上一次冰雪期间的温度大约高8摄氏度。 这些数据来自冰芯钻入冰盖的冰芯超过2.5公里,每个冰层记录每年降雪。
科学家可以像树环一样确定年龄。在实验室中,研究人员检查了重氧同位素O。18 冰芯中的冰芯可以确定雪降时云层的温度,从而决定过去的气候。 困住的气泡也用古代大气样本进行了检查,以了解空气的空气构成。
重新创造过去的气候
从冰芯核心数据来看,科学家们可以重新生成近13万年前的年度温度。 数据显示,在这种温暖的时期,地表熔化的强度很大,在冰芯中可以看成是冷冻融化水层。
事实上,地表的融化水被发现已渗入下层雪中,再次冻入冰层。 从过去的气候研究中,科学家们知道这一表层的融化在过去五千年中很少发生。
科学家们还发现,面对气温上升,冰盖是工作室,数据显示,在冰盖最温暖的6 000年中,冰盖的数量没有减少超过25%。
冰层下流的冰河流
格陵兰目前的冰芯项目,即东格陵兰冰芯项目(EGRIP),将持续到2020年,正在试图了解通过格陵兰冰架发现的冰流的行为。 冰流排入海洋,占格陵兰冰盖质量损失的一半。
在格陵兰的东北地区,最大的冰河从中央冰河鸿沟开始,以三条大冰河向海洋进食,将冰河以西边形划入冰层。 据信,冰河冰河在冰河鸿沟上爆发的原因是基底的强烈融化,冰河的速度高达每年100米,距离冰河鸿沟200公里(但仍离海岸500公里)。
在今后几年里,该项目将钻探一个冰芯,穿过2 550米的冰层,到达基岩,以实现了解冰河中冰流动态和了解水过程的目标。
多国在冰面上的努力
该项目将涉及来自大约6个国家的科学家,来自丹麦、德国、日本、挪威和美国的国家供资机构已经承诺在财政和后勤上支持EGRIP,例如美国国家科学基金会借出一架配备滑雪滑雪设备的LC-130飞机,并分担飞行费用和德国借出一架DC3飞机和车辆。 向前推进的瑞士、法国、中国和意大利也宣布参与该项目。
冰中保存的DNA
在科学家在格陵兰冰原钻冰芯之前,唯一发现的化石来自描述过去温暖气候时期的无冰区。 然而,随着格陵兰深冰芯钻探的到来,研究人员现在发现过去物种的冷冻分子残留物,即“Fosil DNA ” ( Fosil DNA ) , 这可以追溯到数十万年前。
通过分析史前生物体科学家的DNA,可以深入了解格陵兰先前温热时期发现的生态系统。 这之所以可能,是因为格陵兰冰雪板冷冻DNA:通常情况下,在冷冻环境中,DNA会腐烂和碎块,分解速度会放慢,如果DNA被土壤颗粒覆盖,或者在干燥或冷冻或永久冻土中,那么分解速度会随着土壤颗粒具有保护作用而更低。
冰川以下湖泊
除了冰流外,科学家们还发现了格陵兰冰层下800米处的两个冰川以下湖泊,每个湖泊面积约为8-10平方公里。剑桥大学斯科特极地研究所的科学家们利用空中雷达测量来揭示冰层下的湖泊。 首席科学家史蒂文·帕尔默博士说,“结果显示格陵兰存在冰川以下湖泊,它们构成了冰层管道系统的重要部分”。
研究人员发现,新发现的湖泊很可能通过融化地表水从冰裂口中排出而进食。 事实上,附近的地表湖在温暖的夏季也可能补充冰川以下湖泊。 这意味着湖泊是一个开放系统的一部分,与地表相连,与南极湖泊不同,南极湖泊往往是孤立的生态系统,因为地表温度连续一年低于冰冻水平。
以前,科学家们认为格陵兰较陡峭的冰层表面意味着冰层下的任何水都被挤到边缘,因为格陵兰的冰比南极洲薄,因此形成的任何湖泊都会很快被冰冻,因为较厚的南极冰层可以起到绝缘毯的作用,防止冰冻地表以下的水。
由Halorache(Own Worn work)通过维基媒体公用媒体, [CC BY-SA 3.0] [CC BY-SA 3.0]
冰冰告诉我们的星星
地球生命依赖于液态水,研究冰能告诉我们过去的气候,研究其他行星和月球上的冰能告诉我们过去气候和太阳系这些部分的演化过程。 幸运的是,科学家不必去远方的行星了解他们的历史。 他们可以去格陵兰或南极洲,因为太阳系中的地球、行星和卫星都来自同样的尘埃和气体云,因此科学家可以对我们系统中其他行星可能发生的气候进行“估计 ” 。