海洋热量促使最后一次冰盛期后西南极冰盖退缩

为何这段古老冰史与今日相关

西南极冰盖储存的冰足以使全球海平面上升数米，而且其中部分地区已经在变薄并发生退缩。该研究回溯到1.8万年前，提出一个紧迫的问题：当冰盖上一次大幅缩小时，真正的罪魁祸首是上方的暖空气，还是下方的暖海水？通过读取沉积海底泥中锁存的化学线索，研究者表明，将热量输送到冰下的海洋，而非大气，才是上一次冰期后促使冰盖回缩的主要力量。他们的发现有助于我们理解今天变化中的海洋将如何影响未来的海平面上升。

从海底挖掘气候线索

由于我们只有过去几十年对西南极海洋温度的直接观测，研究团队转而利用埋藏在阿蒙森海海床中的天然记录器。微小的底栖生物——有孔虫，构建壳体时会摄取与其所处水体有关的镁和碳。通过测定来自六个经严格年代学定年的沉积岩心中这些壳体的镁/钙比和碳同位素，科学家们重建了过去1.8万年深水环境的变化。他们重点区分了相对温暖、咸性的环极深水与较冷、淡的来自表层的南极水在大陆架上的存在情况。

温暖的深水与大规模冰退

化学记录显示，大约在距今1.8万年至1万年期间，阿蒙森海的大陆架被温暖的深水所笼罩。在同一时期，地质证据表明西南极冰盖的基线——冰体离开海底开始浮动的点——从靠近大陆架边缘迅速后退到接近玛丽·伯德地海岸的现代位置。大陆架上持续的温暖深水与大规模冰退之间的密切时序强烈暗示了因果关系：海洋热量削弱了浮冰架的下部，降低了其支撑作用，从而使内陆冰更快地流入海洋。

当海洋变冷，冰体趋于稳定

约在1万年前，大陆架上的深水变得更冷，并呈现出更多表层水的特征，表明温暖环极深水的输送减弱。在这一转变之后，即便西南极的地表气温持续上升并在大约6000年至3000年前达到全新世中期的温暖期，仍没有证据显示该海域基线发生了显著向陆推进的进一步移动。如今变化最快的冰川之一——思威茨（Thwaites）和松岛（Pine Island）冰川，在这段较暖的时期内似乎并未比现在明显更小。这种不一致——大气变暖但冰缘相对稳定——表明在该地区控制冰盖行为的关键并非单纯的气温，而是海洋状况。

风、洋流与海洋状态的转换

研究将这些海洋变化与环绕南大洋并帮助引导南极环流的强西风带的位移联系起来。在末次冰期及其后不久，西风向极地方向的迁移可能使暖流更靠近南极大陆坡，从而更容易让温暖深水沿着切穿海床、通向冰前缘的海槽流入大陆架。随后，随着风带向赤道方向回移，温暖深水流入大陆架的强度减弱，暖冷水体的边界下沉。更深的“温跃层”减少了暖水与浮冰底部的接触，使浮冰架及其所支撑的内陆冰尽管在大气持续变暖的情况下仍能得以稳定。

这对我们未来海平面的意义

该研究表明，西南极历史上重大冰退阶段与温暖深海涌入大陆架的时期相符，而较冷的深水时期则与稳定相伴，强调了冰盖对海洋热量的高度敏感性。气候模型预测，在持续的温室气体排放下，南半球西风和南极环流将继续向极地偏移并增强，利于将温暖深水持续输送到冰盖底部。鉴于关键的西南极冰川位于向内加深的基床上，这种由海洋驱动的融化可能触发进一步快速且可能不可逆的退缩，锁定长期的海平面上升，全球沿海社区需要据此进行规划应对。

引用: Mawbey, E.M., Smith, J.A., Hillenbrand, CD. et al. Ocean heat forced West Antarctic Ice Sheet retreat after the Last Glacial Maximum. Nat Commun 17, 2079 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68949-5

关键词: 西南极冰盖, 海洋热量, 海平面上升, 环极深水, 古气候