為什麼南極洲越來越高？進來我告訴你吧

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南極洲基岩正在以前所未有的速度上升——每年上升約1.6英寸(41毫米)，南極冰層變薄可能是罪魁禍首。這是因為當冰融化時，它在岩石下面的重量就會減輕。科學家在一項新的研究中報告說：隨著時間的推移，當大量的冰消失後，基岩會隨著地底粘性地幔的流動而上升。這些令人振奮的發現對這個冰凍的大陸來說既是壞消息，也是好消息。好消息是：支撐基岩的上升可以使剩餘的冰蓋更加穩定。壞消息是：最近幾年，不斷上升的地球很可能扭曲了衛星對冰損失的測量，導致研究人員低估了高達10%的冰消失率。

不完整的照片

南極洲基岩和地幔之間的相互作用只是在我們這個充滿活力的星球上發生的眾多地質過程之一。在地殼的覆蓋下，熔融的地幔向地核延伸了1796英里(2890公里)。眾所周知，地幔運動會產生漣漪，並影響地殼板塊，因為這些板塊在地幔最外層，也就是岩石圈中運行對流。丹麥技術大學國家空間研究所DTU Space的博士後瓦倫蒂娜·巴萊塔說：儘管計算機模型讓科學家們了解了地幔的運動方式，但這幅圖並不完整。關於地幔粘度分布的研究還處於起步階段，我們知道地球上哪裡更熱更冷——或多或少。然而地幔的粘度不僅取決於溫度，還取決於含水量。

在南極洲西部的阿蒙森海蝕圖中，一個剖面圖顯示了冰層下的基岩，以及地殼(棕色層)，岩石圈(紅色區域)的底部和下面的地幔(黃色)。圖片：Planetary Visions/ESA

在給定區域內估算地幔的溫度，可能會對它的移動速度有一個不準確的認識——一個含有高含水量的較冷的斑塊可能和一個含有更少水的更熱的區域一樣粘稠。研究人員在南極基岩上觀察到的劇烈變化——被下面的地幔向上推——被認為是在幾千年甚至幾萬年之後發生的。他們的新發現表明，這種對消失的冰的反應的轉變可以更迅速地發生，持續幾個世紀或幾十年。這項研究的作者報告說，這表明南極洲下面的地幔可能比先前猜測的更有流動性，流動速度更快。

測量反彈

南極洲的基岩很難研究，因為它大部分被厚厚的冰層覆蓋;據美國國家航空航天局(NASA)稱，這塊大陸的冰蓋覆蓋了地球上約90%的冰層，其中所含的水足以使全球海平面上升約200英尺(61米)。為了測量它的變化，研究人員在Amundsen Sea Embayment (ASE)周圍的地點安裝了6個GPS監測站，該區域的冰層面積大致相當於德克薩斯州的大小，流入阿蒙森海。他們將GPS監測儀放置在基岩暴露的地方，以0.6英里(1公里)的空間解析度收集數據，比先前研究記錄的任何數據都要高。

科學家們希望看到一些證據表明，隨著時間的推移，基岩會緩慢上升，這可能與歷史上的冰流失有關，因為「當冰融化時，地球會有彈性地反彈」。相反發現，從失冰數據來看，上升速度比預期快了大約4倍。研究報告的合著者、DTU Space的副教授阿巴斯·汗(Abbas Khan)在一份聲明中說：ASE每年反彈的速度為1.6英寸(41毫米)，是「冰川區有史以來最快的速度之一」。下面的地幔是快速移動和流動的，當冰的重量被移走以快速向上推動基岩向上時，地幔會迅速反應。

南極洲冰的未來不確定

在過去的一個世紀里，冰蓋的上升是冰融化的結果，但是在人類引起的氣候變化的刺激下，南極的部分地區的冰繼續以驚人的速度消失。據估計自1992年以來，非洲大陸上已經消失了3萬億噸冰，導致海平面上升約0.3英寸(約8毫米)。科學家最近預測，西南極洲冰蓋可能會在未來100年內完全崩塌，海平面將上升到近10英尺(3米)。但研究人員認為，這可能是削弱WAIS的一線希望。科學家們發現，南極洲下變形的基岩被一層流體地幔支撐著，這可能為WAIS提供一個意想不到的支持來源。

事實上即使在全球變暖的強大壓力下，基岩的上升也足以穩定WAIS，防止海嘯完全崩塌。發現也有不利的一面，南極洲冰損失的估計取決於衛星對局部地區重力的測量，這些地區可能受到質量重大變化的影響。根據這項研究，如果南極的基岩正在迅速調整以應對冰的損失，那麼它的上升將會在重力測量中進行記錄，補償一些冰的損失，並且掩蓋了大約10%的冰已經真正消失了多少。希望現在科學家們意識到這種差異，可以在未來消失的冰川模型中得到解決。

博科園-科學科普｜ 文：Mindy Weisberger/Live Science

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