日本30家机构实证：9000年前南极冰盖，正在因暖流崩塌！

一项发表在《自然-地球科学》的新研究揭示，约9000年前东南极冰盖发生了大规模退缩，触发原因并非单一因素，而是暖洋流入侵与冰层消融之间形成了强烈的级联正反馈。日本国立极地研究所与综合研究大学院大学牵头的团队，通过海洋沉积物记录和耦合气候-海洋模型，重建出那段时期的冰海相互作用过程，证明了局部融水可以通过海洋环流在更大尺度上放大冰损失。这个发现把古代的一次冰退事件，和当代观测到的冰川底部被暖流侵蚀的现象，连接成一条具体的物理链路。

研究人员从昭和站附近的吕佐霍姆湾采集到多条沉积物岩芯，采样工作横跨1980到2023年，包含近年来破冰船“白泽号”的样本。对这些岩芯进行沉积学、微古生物学和地球化学分析后，团队用铍同位素（10Be/9Be）比值进行了定年。结果显示，大约在9000年前，环极深水（CDW）以异常强的方式涌入吕佐霍姆湾，使海湾内的浮冰架发生解体。浮冰架一旦解体，原先对陆地冰流的支撑功能消失，冰盖向海洋的流动速度显著加快，内陆冰体出现大规模向外输送的迹象，岩芯中的粒屑与微化石组合记录正好反映了这一转变。为了弄清暖深水为何在那一时段更容易侵入大陆架，研究团队把沉积证据与数值模拟结合起来。模型输入包括来自罗斯海等地的融水量变化，输出显示淡水在南大洋范围内扩散后，使表层海水密度降低，垂直分层增强。分层变强后，冷表层水不再有效混合向下，暖深层水得以更顺利地沿大陆架上浮并侵入之前被冷水保护的冰架底部。这个过程形成了循环：融水导致分层加剧，分层支持暖水更易侵入，暖水带来更多融化，进而产生更多融水。模型演算表明，该循环不是局限于单一海湾或冰流，而有可能通过南大洋的大尺度环流，把一个区域的融化信号传导到其他区域，使不同海域的冰盖同步或相继发生退缩。论文把这种由局部到区域再到大陆尺度放大的机制称为级联正反馈，并提供了多条独立证据支持这一链条。研究团队还把古代证据与现代观测进行对照。当前的卫星和现场观测已经记录到西南极若干冰流，如思韦茨冰川与松岛冰川，正在因为暖水侵入冰底而出现加速消退的迹象。古今两组证据在过程上高度一致：暖深水破坏冰架或冰舌的底部支撑，导致地上冰从被约束的状态转向更快的流动，随即产生大量淡水注入海洋，改变海洋的密度结构。研究由超过30家机构协作完成，参与单位包括日本国立极地研究所、日本地质调查所、日本海洋研究开发机构、东京大学、高知大学、北海道大学，以及来自新西兰和西班牙等国的研究团队。实地考察提供了直接的沉积记录，宇宙成因核素定年法给出时间框架，耦合模型还揭示了流体过程如何在空间上连接起不同冰区。带有研究者判断的话语出现在论文中，菅沼祐介教授指出，这些数据与模拟共同构成了更完整的物理图景，证明了局部变化可以通过海洋将影响扩展到其他区域。沉积层里保存的那一段融水记忆，与今日洋流再次接近冰川底部的观测相照，形成了具体的对应关系。研究没有停留在模糊的预测上，而是把古代证据、地质年代学及数值再现拼成了一套能解释过去冰盖剧烈响应的链式机制。对每一处证据的描述都带有明确的属性：岩芯中粒度的突变、微化石种群的替换、同位素比值的变化，和模型输出的海水盐度剖面与温度场，这些具体要素把“暖流入侵—冰架崩塌—内陆冰加速流失—淡水扩散—分层加强—暖流进一步入侵”这一过程写进了可检验的记录。研究强调过程的可复制性与物理原因的直接性。把一处融化看作孤立事件会遗漏海洋介导的跨区连接；这项工作把视角拉长到整个南大洋环流系统，指出海洋的密度与温度结构变化在连接不同冰区中起到决定性作用。论文对数据稳健性做了多项交叉检验，并对模型的不确定性范围给出了说明，保证不是建立在单一证据之上。这使得研究不仅重建了9000年前的一次冰退事件，还明确了触发和放大的路径，为理解为何同一物理过程在古今都能发生提供了依据。

提到的那场9000年前的东南极冰退，被新的证据链条重新解读为海洋与冰的连锁反应。研究把古老沉积物中的痕迹、同位素年代学与耦合模型输出联系起来，展现出一条可以被追溯和验证的因果链。回到文章的要点：在南极，海洋并非只是被动的背景，海水的温度与密度结构会把局部融化放大成为跨区的冰盖退缩事件，这一在古代与现代记录中都能找到对应的证据。