南极的松岛冰川（Pine Island Glacier）有个不光彩的名声——近几十年来，它流失了大量海冰，成了南极地区导致全球海平面上升的最重要的“贡献者”。现在，科学家终于找到了导致数次大规模冰川崩裂事件的可能原因，这几次崩裂都产生了数倍于曼哈顿大小的冰山。
罪魁祸首就是一些虽然浸没在水下但又离海平面较近的海底岩脊，它们偶尔会撞上冰川的底部。这样的撞击会使冰川产生小裂缝，随着裂缝增大，最终导致大量海冰崩裂。不过这些海下岩石并不总是起坏作用——它们和冰川底部接触，所产生的摩擦力可以稳定冰川，防止其畅通无阻地漂到海里。
2017年2月，德国阿尔弗雷德·魏格纳极地与海洋研究院的地球物理学家扬·埃里克·阿恩特（Jan Erik Arndt）和同事登上“极星号”（Polarstern）破冰船，从智利的蓬塔阿雷纳斯（Punta Arenas）启航。航行一周左右后，抵达松岛海湾（Pine Island Bay）——海湾里都是冰山，而此处围成海湾的冰川高40米。他们此行就是为了找出是什么把松岛冰川稳定在这个地方的。
阿恩特和同事从船上向几乎结冰的水中发射声波。通过测定声波从发出到撞上海床后反射回来所需的时间，研究团队测绘出了这个海湾方圆数百平方千米的海底形貌。研究人员着重研究了松岛冰川最近一次冰裂后裸露出的地方——这里的海床之前离冰川底部仅有约400米。阿恩特说：“能进到之前无法进入的区域并进行测绘实在机会难得。”
他和团队成员发现，这里的海底地貌很复杂。有一处岩石高高耸立，最高处离海面仅375米。阿恩特说：“看到这么大的岩脊我们也很惊讶。”研究团队意识到，这处岩石很可能过去一直顶着松岛冰川的底部。从以往的卫星图片观察到，此处正上方的冰川表面出现了凸起——冰川学家称之为“褶皱”。阿恩特解释道：“我们看到，海床在和自身接触的冰架表面留下了痕迹。”研究人员猜测，被冰川挤压的岩脊很可能起到了刹车的作用，防止冰川畅通无阻地流入大海。他们怀疑，自20世纪40年代松岛冰川就因为这个原因固定在了这里。
但是这一刹车工具最终还是失效了。2006年，一股温暖的水流让松岛冰川底部融化，便接触不到岩脊了。与此同时，褶皱也从卫星图像上消失。这项研究已经发表在今年6月的《冰冻圈》（Cryosphere）杂志上。（科学家称，今年早些时候在冰川下发现的一处火山也可能导致了部分冰川融化）。研究人员称，之后，松岛冰川漂向大海，途中很可能撞上了其他极星号测绘时发现的岩脊。这样的碰撞挤压了冰川，从而形成了2007年和2011年卫星图上发现的长达数千米的裂缝。这些裂缝随后不断增长，最终导致崩裂，产生巨大的冰山。
海床形貌对冰架的稳定“非常重要”，宾夕法尼亚州立大学地球科学家理查德·阿利（Richard Alley，未参与此项研究）说“这项研究在一个迷人的地方解决了一个有趣的问题。”密歇根大学冰川学家杰里米·巴西斯（Jeremy Bassis）补充道：“海底的海槽和凸起对冰川何时碎裂影响很大”。
一旦冰川流入大海并融化，海平面就会上升。这对全世界很多人来说都是个坏消息：全球约有40%的人口居住在沿海100千米以内范围。新奥尔良等一些美国城市已经处于海平面以下了，迈阿密等城市则经常遭受洪灾。
松岛冰川目前还算稳定——冰川的北部被陆地上的一座小山压着，南面则被厚厚的冰流（ice stream，冰川的一种，特点是移动速度快）所环绕。但阿恩特和同事预测，很快冰川就会发生变化。去年他们在冰川上发现了一条长达30千米的裂缝——很可能下次崩裂就会发生在这里。
撰文：Katherine Kornei
翻译：张哲
