索菲娅·库尔森博士和同事们分析了融化冰川的卫星数据，及其对地球地壳的影响。（图片来源：Sophie Coulson）
极地冰的融化不仅改变了海平面，也改变了地球。新晋博士索菲娅·库尔森(Sophie Coulson)和她的同事近期在《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）上发表的论文解释说，随着格陵兰岛、南极洲和北极群岛的冰川逐渐融化，这些地区陆地板块下的地壳发生扭曲，该影响可以在数百甚至数千英里之外被测量到。
库尔森在地球与行星科学系工作，于今年5月取得哈佛大学文理研究生院的博士学位。她说：“科学家在冰盖和冰川的正下方做了很多工作，因此，他们知道，可以通过地壳扭曲确定冰川所在的位置，但他们没有意识到，这种地壳扭曲也会影响整个地球。”
通过分析从2003年到2018年的冰川融化卫星数据并研究地壳变化，库尔森及其同事测量出了地壳的水平位移。他们的研究发现，有些地方地壳的水平移动程度大于上升程度。该研究被《自然》（Nature）杂志选为亮点研究。《自然》（Nature）杂志上的摘要指出，冰川融化导致地壳运动不仅有着惊人的影响范围，还提供了一种监测现代冰川质量变化的潜在新方法。
为了理解冰块融化是如何影响冰川下面的东西，库尔森建议“小小地”想象一下这个系统:“想象一块木板漂浮在一桶水的上面。当你把木板往下推时，下面的水就会向下移动。如果你把它拿起来，你就会看见水垂直移动，填满了那个空间。”
这些运动对冰的持续融化产生了影响。“例如，在南极洲的一些地区，地壳的回弹会改变冰盖下面基岩的坡度，这可能会影响冰的动力学。”库尔森在杰瑞·米特罗维察（Jerry Mitrovica，哈佛大学的小弗兰克·B·贝尔德科学教授）的实验室工作时表示。
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目前，正在融化的冰川是研究人员正在观察的、最新的、唯一的地壳运动。库尔森解释说：“北极是一个有趣的地区，因为除了现在的冰原信号，我们还有延续自上一个冰河时代的信号。”在更新世时期——更新世冰河时代大约始于260万年前，一直持续到大约1万1千年前——曾经有一片冰原覆盖了现在的北欧和斯堪的纳维亚半岛。“实际上，由于冰层融化，地球仍在回弹。”
“在最近的时段，我们认为地球是一个类似橡皮筋的弹性结构；而在千年尺度的时段，地球的行为更像一个移动非常缓慢的流体，”库尔森说。然后，她解释这些新的影响是如何叠加在旧的影响上的，“冰河时期的进程需要非常非常长的时间才能结束，因此我们今天仍然可以看到这些影响。”
地壳运动的影响是深远的。“了解导致地壳运动的所有因素，对于各种各样的地球科学问题非常重要。例如，为了准确地观察构造运动和地震活动，我们需能分离出因现代冰川流失而造成的运动，”她说。
作为新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory in New Mexico）的博士后研究员以及气候小组的一员，库尔森继续她的研究，该小组的工作是对冰盖和海洋动力学未来做预测。
渥太华大学地球与环境科学教授格伦·安东尼·米尔恩（Glenn Antony Milne）解释说，了解这一运动的程度可以澄清所有关于地球地壳的研究。他说:“库尔森的工作很重要，因为它率先表明，最近时期冰盖和冰川的大量流失导致了地球（固体）表面的三维运动，而且这种运动的规模和空间范围都比以前发现的都要大。”“此外，人们可以在区域和较大规模的全球导航卫星系统数据集中寻找这种信号。理论上讲，人们可以更好地约束冰川的质量波动和/或地球固体结构的分布。”
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作者：Clea Simon
翻译：黄晨
审校：赵欢
引进来源：哈佛大学
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