Satellites observe glacier committing 'ice piracy'

以往人们认为此类活动需要数百年甚至数千年时间才能发生。

然而，高分辨率卫星观测显示，一座巨型冰川在不到18年的时间内，持续从其移动较慢的邻近冰川"夺取"冰体。

利兹大学研究人员表示，在如此短时间内直接观测到南极洲冰流方向变化是前所未有的，这一发现对于增进我们理解南极洲未来及其对海平面上升的贡献具有重要意义。

他们的研究成果今日（5月8日）发表于期刊《冰冻圈》。

这项由利兹大学主导的研究显示，南极洲西部的七条冰流正在加速流动。其中一条冰流在2005至2022年间，于冰体与海洋交界处的流速增幅接近翻倍（87%），同期另有三条冰流增速达60%至84%。截至2022年，其中六条冰流平均流速超过每年700米——相当于一年内推进七个足球场长度，对冰体而言堪称惊人速度。

团队利用卫星数据测量了南极洲西部Pope、Smith和Kohler（PSK）区域的冰流速变化。

他们发现自2005年以来，这些冰流在接地线（冰川和冰架开始漂浮的位置）的平均流速已加快51%。接地线位置变动反映了冰盖与周围海洋环境的失衡状态，并影响内陆冰体流动，因此是冰盖不稳定的重要证据。

但研究团队注意到一组尤为突出的数据。

与该地区所有其他冰川在2005至2022年间普遍加速的情况形成鲜明对比，Kohler西部冰流的流速下降了10%。其邻近的Kohler东部冰流及Smith西部冰川则观测到最剧烈的流速变化——相较于2005年，2022年这两处的冰流速度加快了约560米/年。

当前南极洲周边多座冰川正通过加速流入海洋响应气候变化。当冰川流速加快时，其冰体同时会变得更薄且更易拉伸，但Kohler西部冰流却呈现减速现象。

主要作者Heather Selley博士（在利兹大学地球与环境学院攻读博士学位期间完成此项研究）表示："我们认为Kohler西部冰川观测到的减速现象源于冰流转向其邻近的Kohler东部冰川。这很可能是由于相邻冰川差异显著的变薄率导致Kohler西部地表坡度发生剧烈变化所致。"

"随着Kohler东部冰流加速流动并持续变薄，它吸收或'窃取'了来自Kohler西部的冰体。"

"这实质上是一种'冰盗行为'——冰流从一座冰川转向另一座冰川，加速的冰川本质上正在从其减速的邻居处'盗取'冰体。"

她补充道："此前我们不知道冰流能在如此短时间内互相'窃取'冰体，因此这是项引人入胜的发现。"

"该现象通过卫星数据被观测到且发生在不到18年的时间内，具有前所未有的意义——我们向来认为这是极其漫长缓慢的过程。"

国际合作

团队采用特征追踪技术计算冰流速，该方法通过测量冰面或近冰面可见特征（如冰裂隙或裂谷）的位移实现。研究还使用了欧洲航天局（ESA）CryoSat任务提供的冰层变薄率数据。

利兹大学与英国南极调查局（BAS）及英国极地观测与建模中心（CPOM，由诺森比亚大学主导）的研究人员合作，利用了ESA、日本宇宙航空研究开发机构、加拿大航天局和美国宇航局（NASA）所属卫星提供的数据。

研究合著者、BAS气候学家Pierre Dutrieux表示："这项研究展示了有趣的冰盗现象：随着海洋融化接地带并重构冰流走向，原本流向一座冰川的冰体逐渐转向流入另一座冰川。"

团队致力于揭示影响冰流速度变化（如海洋变暖、洋流变化、气温变化及降雪量）的条件改变机制及影响。

他们发现，以先前未曾观测到的速率发生的冰流转向和"盗取"行为，已改变了注入这些冰流所供给的浮动冰架的冰量。

Crosson冰架（宽约40英里——大致相当于利兹到曼彻斯特的距离）和Dotson冰架（宽约30英里——约等于利兹至约克的距离）是南极洲西部变化最迅速的冰流出口，近几十年来均呈现显著变薄和接地线退缩现象。

未来影响

合著者、利兹大学地球与环境学院地球观测学教授Anna Hogg指出："冰流方向的变化已显著改变注入Dotson和Crosson冰架的冰物质通量，可能对维持Dotson冰架和加速Crosson冰架解体起到重要作用。"

"这表明冰流转向是当代冰盖动力学中的重要新过程，这对理解冰川当前结构变化及未来系统演化至关重要。"

受气候危机影响，预计到2100年全球将有超过4.1亿人面临海平面上升威胁。观测数据显示过去十年全球海平面已上升逾10厘米。

ESA数字地球科学家兼极地科学集群协调员Martin Wearing博士表示："这项新研究凸显了卫星在提供评估极地变化所需时空覆盖范围的独特能力。"

"团队利用哥白尼Sentinel-1和ESA地球探测器CryoSat的数据，揭示了南极洲西部部分地区过去数十年间冰流演变的复杂性。理解这些动态变化及其驱动机制，对于改进未来冰盖变化预测及海平面上升贡献评估至关重要。"

本研究由英国研究与创新署自然环境研究委员会（NERC）、欧洲航天局和美国宇航局总部共同资助。