格陵蘭冰原崩解危機：冰裂縫擴大加劇全球海平面上升

格陵蘭冰原正以驚人的速度崩解，而冰裂縫（冰川表面的裂縫）正是這一現象的縮影。這些裂縫的形成源於冰原表面的壓力，其方向和大小揭示了冰原如何流向海洋。在內陸地區，遠離那些每年將數百億噸冰山排入峽灣的快速流動冰川，冰裂縫可能僅有幾毫米寬。然而，隨著冰流加速，這些裂縫可能擴充套件至數米寬，有時甚至被看似穩固的雪橋覆蓋，穿越這些區域需要專業的安全裝置和救援訓練。而在冰原與海洋交匯處，科學家們不敢輕易踏足的地方，冰裂縫可能寬達百米以上。更令人擔憂的是，這些裂縫正在格陵蘭各地不斷擴大。

冰裂縫的擴大對科學家來說並不意外。隨著海洋變暖，冰原加速流動，導致表面壓力增加。然而，由於衛星觀測和實地考察的資料不足，我們至今仍無法全面瞭解這一過程的規模和速度。在最新研究中，我和同事們利用基於高解析度衛星影像的「北極DEM」三維地圖，對2016年和2021年格陵蘭冰原的冰裂縫進行了全面測繪。透過對超過8,000張地圖進行影像處理，我們估算出填滿每個冰裂縫所需的水、雪或空氣量，從而計算其深度和體積，並觀察其變化。

研究發現，從2016年到2021年，格陵蘭冰原快速流動區域的冰裂縫體積顯著增加。在冰原東南部，這一過去幾年特別容易受到海洋加速和退縮影響的區域，冰裂縫體積增加了超過25%。然而，出乎意料的是，整個冰原的冰裂縫體積僅增加了4.3%。這意味著，某些區域的極端變化被其他地方的變化所抵消，而這一抵消的來源正是格陵蘭最快的冰川——Sermeq Kujalleq（丹麥語：Jakobshavn Isbræ）。

Sermeq Kujalleq是全球流速最快的冰川，每天可移動近50米，對格陵蘭海平面上升的貢獻比例極高。2016年，由於北大西洋冷水的流入，這條冰川減速並增厚，導致表面冰裂縫閉合，從而抵消了冰原其他區域的裂縫增加。然而，這一減速現象只是暫時的。自2018年以來，隨著全球暖化持續，Sermeq Kujalleq再次加速並變薄，未來我們將無法依賴它來抵消冰原整體的裂縫增加。

冰裂縫在冰川的生命週期中扮演著關鍵角色，其擴大可能進一步加速冰原的流失。它們將表面融水輸送到冰原內部，這些水可能加熱冰層或潤滑冰川底部，促使冰原更快地流入海洋。同時，在冰原與海洋交匯處，冰裂縫形成冰山斷裂的初始裂痕，增加冰山排入海洋的數量。簡而言之，冰裂縫是格陵蘭和南極冰原動態過程的核心。然而，我們對這些過程的瞭解仍非常有限，其未來演變是我們預測海平面上升的最大不確定因素。

冰原流失的增加可能導致到2300年全球海平面上升多達10米（全球75%人口超過500萬的城市海拔低於10米）。我們需要更深入地理解這些過程，包括冰裂縫的影響，以便制定基於科學的海平面預測，應對氣候變遷帶來的全球挑戰。自2023年以來，國際極地科學家聯盟呼籲全球將暖化限制在1.5°C以內，以避免冰川和冰原的最嚴重融化情景。然而，歐盟的哥白尼氣候變化服務中心已確認，2024年全球平均氣溫首次超過這一閾值。

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本文作者：Tom Chudley，達勒姆大學地理系Leverhulme早期職業研究員。