客观日本

日本极地研与综研大:南极冰盖曾出现过急剧变薄与再次增厚的过程

2026年02月05日 海洋宇宙

日本国立极地研究所、综合研究大学院大学的奥野淳一助教、服部晃久助教、土井浩一郎副教授、青山雄一副教授以及京都大学福田洋一名誉教授等人组成的研究团队宣布,东南极吕佐夫-霍尔姆湾周边的冰盖约在9000~6000年前(中期完新世)经历了约400米的急剧变薄后又再次增厚65~100米的复杂变化过程。上述结果是通过将冰川性地壳均衡调整(GIA)的数值建模、岩石表面暴露年代实际测量调查以及利用卫星的GNSS观测这三种不同手法综合解析后得出的。上述成果有望提升未来海平面上升预测的准确性。相关研究成果已发表在《Scientific Reports》的2025年11月17日刊上。

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图1:研究对象区域与GNSS观测点位置示意图。(供图:日本国立极地研究所,本图根据论文(Mid Holocene rapid thinning and rethickening of the East Antarctic ice sheet suggested by glacial isostatic adjustment)翻译制作)

南极冰盖是地球上最大的冰体,其变化直接影响全球海平面的变动。但目前对于南极冰盖的具体状况、变化幅度和速度仍不十分清楚。

推算过去冰盖变化的方法之一是利用地球物理现象进行GIA建模,但以往的GIA建模仅依赖有限观测点的数据来推测整个南极冰盖的变化历史,因此无法揭示各地区特有的复杂变化模式。

由于南极观测受限,既往研究一直认为冰盖变化较为单一,但近年来已有研究指出冰盖可能存在更为复杂的变化模式。

为此,研究团队通过整合三种方法的结果,复原了自约1万年前至今冰盖变化的详细过程。

首先,研究团队将以往实施的冰川性地壳均衡调整(GIA)数值建模与基于地形调查的岩石表面暴露年代测定进行了整合。其中,表面暴露年代测定是通过岩石在地表暴露于宇宙射线过程中形成的核素累积量来推算地表暴露时间的。

结果显示,通过十余年的观测数据,研究团队成功从当前地壳变化中解读出自约9000年以来的冰盖变化痕迹。昭和基地的GNSS观测点自1995年开始连续观测,1999年纳入国际GNSS观测网络并持续至今。此外,露岩区的GNSS观测自2000年开始,目前已实现无人化持续观测。

本次研究最具突破性的发现是,南极冰盖曾呈现急剧变薄后再次增厚的复杂变化。而以往的全球模型则推测,冰盖在开始变薄后一直都在逐渐变薄。

南极冰盖的变化存在既往全球模型无法捕捉的地区特有模式,研究表明,在急剧变薄之后可能会出现稳定化或局部再增厚现象。

此外,研究团队成功精确推算了东南极地下的地球内部结构。

此次确立的综合方法不仅可应用于南极其他地区和北极冰盖的研究,还可能成为全球冰盖变化研究的新标准。

奥野助教表示:“地形、测地和建模等不同领域的融合是取得此次成果的关键。能够从每年仅数毫米的地壳变化中揭示9000年前的冰盖变化,正是依托日本南极观测二十多年积累的长期数据才得以实现的成果。冰盖对气候变化的响应比想象中更为复杂,今后我们将把这一方法推广至其他地区,以期阐明整体变化过程。”

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
期刊:Scientific Reports
论文:Mid Holocene Rapid Thinning and Rethickening of the East Antarctic Ice Sheet Suggested by Glacial Isostatic Adjustment
DOI:10.1038/s41598-025-24176-4