南极洲冰川融化：沉睡火山即将苏醒？| 海洋与湿地·观察

摘要：近年来，南极海冰的减少引起了广泛关注，特别是在2024年，海冰量接近了历史最低水平。在这一年的冬季，南极海冰的最高值成为了有记录以来的第二低，这一现象可能与全球气候变化有关。“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，一项最新研究，揭示了逐渐融化的

本文来源于“海洋与湿地”（OceanWetlands）：

近年来，南极海冰的减少引起了广泛关注，特别是在2024年，海冰量接近了历史最低水平。在这一年的冬季，南极海冰的最高值成为了有记录以来的第二低，这一现象可能与全球气候变化有关。“海洋与湿地”（OceanWetlands）小编注意到，一项最新研究，揭示了逐渐融化的冰盖可能会增加冰下火山喷发的频率和强度。

除了广为人知的冰川，南极洲还有超过100座火山分布在这片大陆上，它们中的许多被厚厚的冰盖所覆盖，尤其是在西海岸地区。虽然部分火山的顶峰能够穿透冰层，露出地表，但更多的火山则深埋在冰层之下，这为它们的探测和研究带来了额外的挑战。

上图：南极冰川。摄影：Joys 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

科学家们对南极洲冰盖融化可能引发的连锁反应表示担忧。他们警告说，冰盖的融化可能会触发冰层下巨大火山的喷发，从而形成一个缓慢但极其危险的反馈循环。这种火山活动可能会进一步加速冰盖的融化，对全球海平面和气候系统产生深远的影响。

为了更好地理解这一现象，研究人员进行了一项新研究。通过4000多次计算机模拟，他们探究了冰盖损失对南极洲埋藏火山的影响。模拟结果显示，逐渐融化的冰盖可能会增加冰下火山喷发的频率和强度。这项研究的成果已经发表在《地球化学、地球物理学与地球系统》（Geochemistry, Geophysics, Geosystems）期刊上，为我们提供了关于南极洲火山活动与冰盖融化之间复杂关系的见解。

研究结果表明，随着冰的融化，它会减轻下方岩石的压力，从而使被压缩的岩浆得以膨胀。这一过程增加了岩浆室壁上的压力，有可能引发火山喷发。这种火山活动与冰盖融化之间存在着复杂的相互作用，对地球气候产生多方面的影响。例如，当火山喷发靠近地表的冰时，会加速冰的融化。反过来，冰盖的融化导致地壳上的压力减轻，进而影响下方岩浆管道系统的内部动态。从安第斯山脉过去两个冰期周期的地质年代学数据来看，冰川作用和火山活动之间可能存在一个正反馈循环，相互影响。

南极的企鹅。摄影：Joys ©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）工作组（图文无关）

目前，要准确预测海平面上升，关键在于预测西南极冰盖的稳定性。这就需要考虑冰下火山活动与冰川消融之间的双向影响过程。西南极冰盖本身就很不稳定，容易崩塌，而它正好位于一个活跃的火山裂谷之上，这一点却常常被忽视。冰的融化减轻了地壳的负担，这不仅加深了岩浆的熔化区域，还改变了地壳应力场，进而影响了岩浆通道的形成、传播和停止的条件。然而，岩浆房内部动态以及火山长期喷发行为的具体影响，目前还难以完全理解。

鉴于西南极冰盖融化可能引发的火山活动会增加冰损失预测的不确定性，研究人员采用了之前发表的热力学岩浆房模型。通过模拟岩石静压力的降低来代表冰载荷的减少，研究了不同卸载情景下岩浆中挥发性物质的分配以及喷发轨迹的变化。研究发现，当移除数千米厚的冰盖时，卸载速率会影响火山喷发的累积质量，进而影响喷发过程中释放到冰中的热量。这些研究成果为理解西南极以及其他冰下火山环境中复杂的火山与冰的相互作用提供了重要的见解。

这项研究强调了冰盖的重量如何充当下方岩浆的盖子。当冰融化时，上覆层压力下降，使溶解在岩浆中的气体逸出，这就像打开汽水瓶一样。这种气体释放会在岩浆室中形成压力，从而增加喷发的可能性。虽然这些喷发发生在地表之下，可能看不见，但它们可能会产生重大后果。冰下火山喷发产生的热量会加速地表深处的融化，削弱冰盖，并可能导致进一步的火山活动。

科学家警告说，这一过程可能会形成一个缓慢的反馈循环：冰融化会降低地表压力，导致更多的火山喷发，进而产生热量，加速冰融化。

“冰盖下方的喷发可能会加剧融化，加剧全球气温上升带来的挑战。”

根据研究显示，这种反馈机制会持续几个世纪，这意味着即使人类大幅减少温室气体排放，这种影响仍可能持续存在。历史证据表明，在上一个冰河时代，南极洲的冰盖要厚得多，也可能发生过类似的过程。

尽管研究显示这些变化较为缓慢，但它仍引发了人们对南极洲长期稳定性及其对全球海平面影响的担忧。南极洲的冰盖已经是海平面上升的主要原因，而火山活动的增加可能进一步加剧这一问题。

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编译 | Sara
审核 | Daisy
排版 | 绿叶

阿德利企鹅（Adele penguins）。©王敏幹（John MK Wong） | 绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

【参考资料】

Coonin, A. N., Huber, C., Troch, J., Townsend, M., Scholz, K., & Singer, B. S. (2024). Magma chamber response to ice unloading: Applications to volcanism in the West Antarctic rift system.Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 25(12), e2024GC011743.

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024GC011743

https://www.livescience.com/planet-earth/antarctica/antarctica-ice-melt-could-cause-100-hidden-volcanoes-to-erupt

https://www.independent.co.uk/climate-change/news/antarctic-ice-sheet-melting-volcanoes-b2674892.html

https://www.science.org/content/article/could-melting-ice-wake-antarctica-s-volcanoes

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