「我們震驚了」— 神秘冰震改寫海平面上升預測

研究人員最近在格陵蘭冰流深處發現了無數微小的冰震現象。這些冰震促進了冰流的移動，與過去認為冰流像黏稠蜂蜜般流動的假設不同，冰流還表現出持續的「黏滑運動」。研究團隊利用安裝在冰流內部2,700公尺深鑽孔中的光纖電纜，記錄了這些地震活動。

南極和格陵蘭的巨大冰流就像冰凍的河流，將內陸冰原的冰塊運送到海洋。冰流移動的變化對海平面上升起著關鍵作用。為了預測海平面上升的幅度，氣候科學家依賴於冰流動態的電腦模擬。傳統上，這些模擬假設冰流緩慢且穩定地流動，類似於濃稠蜂蜜的流動。然而，衛星觀測顯示，這種假設並不準確。

冰流的實際流速變化很大，導致現有模型存在缺陷。因此，目前對冰塊流失、冰塊排放速率以及海平面上升的預測仍存在不確定性。

現在，由蘇黎世聯邦理工學院教授Andreas Fichtner領導的研究團隊意外發現：在冰流深處，有無數微弱的冰震正在發生，這些冰震相互觸發並傳播數百公尺的距離。這一發現有助於解釋當前冰流模擬與衛星測量之間的差異，新發現也將影響未來冰流模擬的方式。

Fichtner教授表示，冰流不僅像黏稠蜂蜜般流動，還具有持續的黏滑運動。他相信這一發現將被整合到冰流模擬中，使海平面變化的預測更加準確。

此外，冰震現象也解釋了從深處冰芯中獲得的冰晶之間眾多斷層面的起源。這些斷層面是構造變化的結果，科學家們早已知道它們的存在，但直到現在才找到解釋。阿爾弗雷德·魏格納研究所教授Olaf Eisen解釋道，發現這些冰震是更好地理解冰流小尺度變形的關鍵一步。

這項由蘇黎世聯邦理工學院領導的國際研究團隊的研究剛剛發表在《科學》期刊上，參與研究的還包括阿爾弗雷德·魏格納研究所、斯特拉斯堡大學、尼爾斯·玻爾研究所等機構的研究人員。

這些冰震之所以無法在地表觀測到，是因為位於冰層表面下900公尺的一層火山顆粒阻止了冰震傳播到地表。冰芯分析顯示，這些火山顆粒來自約7,700年前美國俄勒岡州馬扎馬火山的一次大規模噴發。Fichtner教授回憶道：「我們對冰流動態與火山噴發之間這種未知的關聯感到震驚。」

他還注意到，冰震始於冰中的雜質。這些雜質也是火山活動的殘留物：火山噴發時進入大氣的微量硫酸鹽，飄散半個地球後以雪的形式沉積在格陵蘭冰原上。這些硫酸鹽降低了冰的穩定性，促進了微裂縫的形成。

研究人員利用插入2,700公尺深鑽孔中的光纖電纜首次記錄了冰流內部的震動資料。這個鑽孔由尼爾斯·玻爾研究所領導的東格陵蘭冰芯計畫（EastGRIP）團隊鑽探，並得到了阿爾弗雷德·魏格納研究所的大力支援，最終提取了一條2,700公尺長的冰芯。鑽探工作完成後，研究人員將光纖電纜下放至1,500公尺深處，連續14小時記錄冰流內部的訊號。

研究站和鑽孔位於距離海岸約400公里的東北格陵蘭冰流（NEGIS）上。NEGIS是格陵蘭冰原最大的冰流，其消退是當前海平面上升的主要原因之一。在研究站所在的區域，冰塊以每年約50公尺的速度向海洋移動。

由於研究人員的測量中，冰震在廣泛區域內頻繁發生，Fichtner教授認為，冰震很可能在所有冰流中隨時都在發生。然而，要驗證這一點，還需要在其他鑽孔中進行類似的地震測量——而這正是下一步的計畫。