科学探索|科学家从古冰河时期山谷中发现未来冰原变化的新线索科学家从古冰河时期山谷中发

埋藏在北海海底的深谷记录了曾经覆盖英国和欧洲的古代冰原是如何将水排出以阻止自己坍塌的。一项新研究使研究小组大为吃惊，他们发现这些山谷只用了几百年的时间就形成了，因为它们把大量的融水从冰下运到了海里。

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对2万年前巨大冰原何时融化的这一新认识对今天冰川可能对气候变暖作出的反应具有影响。该结果于当地时间10月5日发表在《Quaternary Science Reviews》上。
隧道谷是巨大的通道，其将水从融化的冰原下排出。它们有时长达150公里，宽6公里，深500米。在北海的海底下埋藏着数以千计的冰层，它们记录了在过去200万年里覆盖英国和西欧的冰层融化的过程。
研究论文第一作者、来自剑桥大学和英国南极调查局(BAS)的James Kirkham说道：“这是一个令人兴奋的发现。我们知道，这些壮观的山谷是在冰原的死亡阵痛中开凿出来的。通过使用最先进的地下成像技术和计算机模型的组合，我们已经了解到，在经历极端温暖的冰原下，隧道谷会被迅速侵蚀。”
地震图像
研究小组分析了非常详细的地震图像，这些图像提供了对地球埋藏层的三维扫描。根据在山谷中发现的微妙线索，科学家们进行了一系列的计算机建模实验以模拟山谷的发展。这使他们能测试在最近的冰期结束时（大约2万年前）覆盖英国的最后一块冰层融化时其形成的速度有多快。
根据研究结果，这个过程在地质学上是快速的，融化的冰在几百年内形成了巨大的隧道谷，排出了水，否则会加快冰的流失速度。
传统上，人们认为冰原下面的水的排出可以稳定冰的流动，这个过程有可能缓冲现代冰原在气候变暖中的崩溃。然而在检查详细的地震扫描时，研究人员们开始发现山谷内停滞和快速的冰雪运动的蛛丝马迹。这些使这些快速形成的通道如何影响未来冰原行为的情况变得复杂。
【科学探索|科学家从古冰河时期山谷中发现未来冰原变化的新线索】可以肯定的是，这些通道形成的速度之快令人惊讶，这意味着科学家们需要开始考虑它们对今天的冰原在未来几十年至几个世纪内如何演变的模型的影响。
虽然这种快速的过程没有现代的类似物，但这些古老的山谷现在被埋在北海海底的泥土下几百米，记录了一个冰原如何应对极端温暖的机制，而这在今天的冰原模型中是没有的。这类模型目前没有解决细尺度的排水过程，尽管它们似乎是对未来冰层损失率和最终海平面上升的一个重要控制。

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James Kirkham继续说道：“这些巨大的渠道形成的速度意味着它们是一个重要的但目前被忽视的机制，其可能有助于在一个变暖的世界中稳定冰原。随着气候变化继续推动现代格陵兰岛和南极洲冰原以越来越快的速度退缩，如果它们将来在地球的冰原下开启的话，我们的结果要求重新调查隧道谷如何帮助稳定当代的冰损失，并因此稳定海平面上升。”

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论文共同作者、巴斯的地球物理学家Kelly Hogan博士指出：“过去一个多世纪以来，我们一直在观察这些来自冰原覆盖地区的巨大融水通道，但我们并没有真正了解它们是如何形成的。我们的研究结果首次表明，最重要的机制可能是夏季冰面融化，通过裂缝或类似烟囱的管道进入冰床，然后在冰盖的压力下流动从而切割出这些通道。今天，表面融化对格陵兰冰原已经非常重要，而且随着我们的气候变暖，这种通过系统运输水的过程将只会增加。现在的关键问题是，这种‘额外的’渠道中的融水流动是否会导致我们的冰原更快或更慢地流入大海。”