“又一次唤醒” –格陵兰有望在过去12,000年中以比任何世纪都更快的速度失去冰层

信息图，描述了研究结果。

这项研究将冰盖的现代衰落置于历史背景下，提供了一个强有力的视角，来审视本世纪的损失如何能够显着超过先前的变化。

一项新的研究得出结论，如果人类社会不能大幅度地抑制温室气体的排放，格陵兰本世纪的冰损失率可能会大大超过过去12,000年的任何世纪。

这项研究将于9月30日发表在《自然》杂志上。该研究采用冰盖模型来了解格陵兰冰盖的过去，现在和将来。科学家使用对古代气候的新的，详细的重建来驱动该模型，并根据冰盖的现代和古代尺寸的实际测量结果验证了该模型。

研究人员说，这些发现使冰盖的现代衰落成为历史背景，突显了21世纪预计的极端和异常损失。

“基本上，我们已经改变了我们的星球，以至于本世纪冰盖融化的速度正在加快，超过了过去12,000年冰盖自然变化所见的任何东西。如果不认真减少温室气体的排放，我们将把这一切从水里吹掉。”布法罗艺术与科学学院大学地质学教授Jason Briner博士说。Briner领导了这项合作研究，协调了来自多个学科和机构的科学家的工作。

格陵兰冰原的边缘。

“如果世界继续采用大量的能量饮食，并且符合政府间气候变化专门委员会要求RCP2.6的情景，我们的模型将预测本世纪格陵兰冰原的质量损失率将仅略高于任何经历过的情况。在过去的12,000年中，” Briner补充说。“但是，更令人担忧的是，在高排放RCP8.5情景下（格陵兰冰原正在跟踪这种情景），质量损失的速度可能是过去12,000年自然气候变化下最高值的四倍。年。”

他和他的同事说，结果重申了世界各国需要立即采取行动减少排放，减缓冰盖的下降并减轻海平面上升的必要性。该研究主要由美国国家科学基金会资助。

将冰盖建模与现场工作，现实生活中的观察相结合

这项研究汇聚了UB的气候建模人员，冰芯科学家，遥感专家和古气候研究人员，NASA的喷气推进实验室（JPL），华盛顿大学（UW），哥伦比亚大学的Lamont-Doherty地球观测站（LDEO），University of University加州尔湾（UCI）等机构。

这个跨学科团队使用最先进的冰盖模型来模拟格陵兰冰盖西南地区的变化，从全新世时代的开始（大约12,000年前）开始，一直延伸到80到2100年。

科学家从格陵兰的巨石中收集样本。这些样品包含化学同位素，可以帮助科学家确定冰原的古老边界。

科学家通过将模型的仿真结果与历史证据进行比较，测试了模型的准确性。建模结果与近几十年来通过卫星和航空勘测对冰盖的实际测量相关的数据以及确定冰盖的古老边界的野外工作非常吻合。

尽管该项目的重点是西南格陵兰岛，但研究表明，那里的冰流失率变化往往与整个冰原的变化紧密相关。

“我们依靠相同的冰盖模型来模拟过去，现在和未来，” UW地球与空间科学系的博士生Jessica Badgeley说。“因此，我们在这些时间段内对冰盖质量变化的比较在内部是一致的，这使得可以对过去和预计的冰盖变化进行可靠的比较。”

UCI的助理项目科学家，Joshua Cuzzone博士说：“我们大大提高了对格陵兰未来变化异常情况的理解。”他曾在JPL和UCI担任博士后研究员，完成了该研究的大部分工作。“这项工作代表了多学科科学与合作的巨大成功，并且代表了未来成功开展多学科工作的框架。”

UCI和JPL的Cuzzone和其他研究人员利用UW同事的工作领导了冰盖建模，他们利用冰芯的数据创建了研究区域内的温度和降水图，这些图用于驱动冰盖模型模拟直至1850年。在该日期之后，使用先前发布的气候数据来驱动模拟。

UB和LDEO科学家合作进行了野外工作，该工作通过确认数千年前格陵兰西南部冰原的边界来帮助验证模型。

LDEO副研究员尼古拉斯·杨（NicolásYoung）博士说：“我们测量了格陵兰西南部巨石中的10铍，从而建立了格陵兰西南冰原边缘如何随时间变化的极其详细的地质历史。”火山是一堆大堆碎片，您可以在景观上找到标志着冰原或冰川前缘的碎片。铍10的测量可以告诉您巨石和冰ora已经在那里呆了多久，因此可以告诉您冰盖何时位于该确切位置并沉积了那颗巨石。

“令人惊讶的是，该模型非常好地再现了地质构造。这使我们充满信心，冰盖模型表现良好，并为我们提供了有意义的结果。您可以对任何模型进行建模，并且模型总是会给出答案，但是我们需要某种方法来确定模型是否做得很好。”

格陵兰冰原变化的连续时间表

Briner说，这项研究通过创建格陵兰冰原的过去，现在和未来的时间表做出了重要的贡献。结果令人震惊。

Briner说：“从过去到现在，我们有很长的温度变化时间表，显示了温室气体对地球温度的影响。”“现在，这是第一次，从过去到现在到未来，都有很长的时间来记录这种温度的影响（以格陵兰冰盖融化的形式）。它所显示的是大开眼界。”

扬格说：“格陵兰冰原形状粗糙并正在以越来越快的速度流失冰块，这已不是什么秘密了。”“但是，如果有人想在这方面开个洞，他们可能会问，‘你怎么知道这不仅是冰原自然变异的一部分？’嗯，我们的研究表明，在过去的12,000年中，本世纪的冰流失率将超过任何一个世纪的冰流失率。我认为，这是格陵兰冰原目前的健康状况第一次被长期牢牢地纳入研究范围。”

Briner说，尽管取得了这些令人发人深省的结果，但该模型的未来预测的一个重要收获是，全世界的人们和国家仍然有可能通过减少排放来发挥重要作用。RCP2.6和RCP8.5情景模型产生的结果截然不同，高排放情景导致冰盖健康状况大幅下降，海平面显着上升。

Briner说：“我们的发现又是一个警钟，特别是对于美国这样的国家。”美国人的人均能源消耗量超过世界上任何其他国家。今天，我们国家产生的二氧化碳排放量超过了其他任何国家。美国人需要保持能量饮食。能源足迹最大的最富裕的美国人有能力改变生活方式，减少飞行，安装太阳能电池板并驾驶节能汽车。

Badgeley说：“这项研究表明，未来的冰损失可能比全新世冰盖所遭受的损失还要大，除非我们遵循未来的低碳排放方案。”

参考：Jason P. Briner，Joshua K. Cuzzone，Jessica A. Badgeley，NicolásE. Young，Eric J. Steig，Mathieu Morlighem，Nicole-Jeanne Schlegel，Jason P. Briner，Joshua K. Cuzzone，Jessica A. Badgeley， ，格雷戈里·哈基姆（Gregory J. Hakim），乔尔格·舍弗（Joerg M.索菲·诺维奇（Sophie Nowicki），2020年9月30日，自然。DOI：
10.1038 / s41586-020-2742-6

该研究的作者包括布法罗大学的Jason P. Briner，Alia J. Lesnek，Elizabeth K. Thomas，Allison A. Cluett和Beata Csatho。来自加利福尼亚大学欧文分校（UCI）和NASA喷气推进实验室（JPL）的Joshua K. Cuzzone；华盛顿大学的Jessica A. Badgeley，Eric J. Steig和Gregory J. Hakim；来自哥伦比亚大学拉蒙特·多尔蒂地球观测站的尼古拉斯·E·扬格和乔尔格·谢弗；来自UCI的Mathieu Morlighem； JPL的Nicole-Jeanne Schlegel和Eric Larour；蒙大拿大学的Jesse V. Johnson和Jacob Downs；蒙特利尔魁北克大学的Estelle Allan和Anne de Vernal；来自丹麦和格陵兰岛地质调查局的Ole Bennike；以及来自美国宇航局戈达德太空飞行中心的索菲·诺维奇（Sophie Nowicki），他于2020年秋天加入了UB的学院。

除了NSF之外，该研究还获得了加拿大自然科学与工程研究委员会，魁北克基金会，NASA和G. Unger Vetlesen基金会的支持。